JP2020167245A - Fiber laser device - Google Patents

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JP2020167245A
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拓弥 小田
Takuya Oda
拓弥 小田
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Fujikura Ltd
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Abstract

To provide a fiber laser device capable of reducing possibility of heat evolution and failure resulting from residual excitation light.SOLUTION: A fiber laser device 1 includes an optical fiber 10 for amplification, a front excitation light source 21 generating exciting light P1 of wavelength λ1, and capable of introducing the exciting light P1 from the upstream side of the optical fiber 10 for amplification to a cladding layer 12 of the optical fiber 10 for amplification, a rear excitation light source 22 generating exciting light P2 of wavelength λ2, and capable of introducing the exciting light P2 from the downstream side of the optical fiber 10 for amplification to the cladding layer 12 of the optical fiber 10 for amplification, an upstream side optical filter part 50 to be connected between the front excitation light source 21 and the optical fiber 10 for amplification, and a downstream side optical filter part 60 to be connected between the rear excitation light source 22 and the optical fiber 10 for amplification. The upstream side optical filter part 50 is configured to restrain permeation of the light of wavelength λ2, while allowing permeation of the light of wavelength λ1. The downstream side optical filter part 60 is configured to restrain permeation of the light of wavelength λ1, while allowing permeation of the light of wavelength λ2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ファイバレーザ装置に係り、特に双方向励起型のファイバレーザ装置に関するものである。 The present invention relates to a fiber laser device, and more particularly to a bidirectional excitation type fiber laser device.

従来から、ファイバレーザ装置においては、例えば、コアの周囲に内側クラッドと外側クラッドとを形成したダブルクラッドファイバが用いられることがある(例えば、特許文献1参照)。この種のダブルクラッドファイバでは、コアの周囲を覆う内側クラッドに励起光が入射され、この内側クラッドを導波路として励起光が伝搬する。光増幅部では、内側クラッドを伝搬する励起光がコアを通過する際に、コアに添加された希土類元素イオンが励起光によって励起され、信号光が増幅される。 Conventionally, in a fiber laser apparatus, for example, a double clad fiber in which an inner clad and an outer clad are formed around a core may be used (see, for example, Patent Document 1). In this type of double clad fiber, excitation light is incident on the inner clad that covers the periphery of the core, and the excitation light propagates through this inner clad as a waveguide. In the optical amplification unit, when the excitation light propagating in the inner cladding passes through the core, the rare earth element ions added to the core are excited by the excitation light, and the signal light is amplified.

このような励起光を光増幅部に導入する方法として、光増幅部の両側から励起光を導入する双方向励起型の方法が知られている。この双方向励起型のシステムは、光増幅部の片側から励起光を導入する場合に比べて2倍の励起光を光増幅部に導入できるため、ファイバレーザ装置のさらなる高出力化に利用されることが期待されている。 As a method for introducing such excitation light into the optical amplification unit, a bidirectional excitation type method in which excitation light is introduced from both sides of the optical amplification unit is known. This bidirectional excitation type system can introduce twice as much excitation light into the optical amplification unit as compared to the case where the excitation light is introduced from one side of the optical amplification unit, and is therefore used for further increasing the output of the fiber laser device. Is expected.

上述したファイバレーザ装置においては、内側クラッドを伝搬する励起光のうち光増幅部のコアで吸収されなかった励起光は、残留励起光となって内側クラッドを伝搬していくことになる。双方励起型のファイバレーザ装置の場合には、一方の励起光源から導入された励起光が光増幅部のコアで吸収されないまま残留励起光となると、この残留励起光が他方の励起光源に至り、励起光源の信頼性が低下する原因となることが考えられる。特に、近年のレーザ装置の高出力化に伴い、このような残留励起光のパワーも大きくなりつつあるため、残留励起光の問題がより顕著になってきている。 In the fiber laser device described above, of the excitation light propagating in the inner clad, the excitation light not absorbed by the core of the optical amplification unit becomes residual excitation light and propagates in the inner clad. In the case of a double-excitation type fiber laser apparatus, if the excitation light introduced from one excitation light source becomes the residual excitation light without being absorbed by the core of the optical amplification unit, the residual excitation light reaches the other excitation light source. It is considered that this may cause the reliability of the excitation light source to decrease. In particular, with the increase in output of laser devices in recent years, the power of such residual excitation light is also increasing, so that the problem of residual excitation light is becoming more prominent.

国際公開第2013/001734号公報International Publication No. 2013/001734

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、残留励起光に起因する発熱や故障の可能性を低減することができるファイバレーザ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a fiber laser apparatus capable of reducing the possibility of heat generation and failure due to residual excitation light.

本発明の一態様によれば、残留励起光に起因する発熱や故障の可能性を低減することができるファイバレーザ装置が提供される。このファイバレーザ装置は、希土類元素イオンが添加されたコアと、上記希土類元素イオンを励起する励起光を伝搬可能な光導波路を有するクラッド層とを含む増幅用光ファイバと、第1の波長を有する第1の励起光を生成し、上記増幅用光ファイバの第1の端部側から上記増幅用光ファイバの上記クラッド層に上記第1の励起光を導入可能な少なくとも1つの第1の励起光源と、上記第1の波長とは異なる第2の波長を有する第2の励起光を生成し、上記増幅用光ファイバの第2の端部側から上記増幅用光ファイバの上記クラッド層に上記第2の励起光を導入可能な少なくとも1つの第2の励起光源と、上記少なくとも1つの第1の励起光源と上記増幅用光ファイバとの間に接続される第1の光フィルタ部とを備える。上記第1の光フィルタ部は、上記第1の波長の光の透過を許容しつつ、上記第2の波長の光の透過を抑制するように構成される。上記第2の波長における前記希土類元素イオンに対する吸収スペクトルのピークは、上記第1の波長における前記希土類元素イオンに対する吸収スペクトルのピークよりも低くてもよい。 According to one aspect of the present invention, there is provided a fiber laser apparatus capable of reducing the possibility of heat generation and failure due to residual excitation light. This fiber laser device has an amplification optical fiber including a core to which rare earth element ions are added, a clad layer having an optical waveguide capable of propagating excitation light for exciting the rare earth element ions, and a first wavelength. At least one first excitation light source capable of generating the first excitation light and introducing the first excitation light into the clad layer of the amplification optical fiber from the first end side of the amplification optical fiber. Then, a second excitation light having a second wavelength different from the first wavelength is generated, and the first clad layer of the amplification optical fiber is formed from the second end side of the amplification optical fiber. It includes at least one second excitation light source into which the second excitation light can be introduced, and a first optical filter unit connected between the at least one first excitation light source and the amplification optical fiber. The first optical filter unit is configured to allow the transmission of light of the first wavelength and suppress the transmission of light of the second wavelength. The peak of the absorption spectrum for the rare earth element ion at the second wavelength may be lower than the peak of the absorption spectrum for the rare earth element ion at the first wavelength.

このような構成によれば、第2の励起光源から増幅用光ファイバの内側クラッドに導入された第2の励起光のうち、増幅用光ファイバのコアに吸収されなかった残留励起光が第1の光フィルタ部を越えて伝搬することが抑制される。したがって、第2の励起光に起因する残留励起光による第1の励起光源の発熱や故障の可能性を低減することができる。 According to such a configuration, of the second excitation light introduced from the second excitation light source into the inner cladding of the amplification optical fiber, the residual excitation light that is not absorbed by the core of the amplification optical fiber is the first. Propagation beyond the optical filter section of the light source is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the possibility of heat generation and failure of the first excitation light source due to the residual excitation light caused by the second excitation light.

上記第1の光フィルタ部は、上記第1の波長の光は透過し、上記第2の波長の光を反射するように構成されていてもよい。より具体的には、上記第1の光フィルタ部は、コアと、上記コアの周囲に配置される複数のクラッド層とを備え、上記第1の光フィルタ部の複数のクラッド層は、少なくとも上記第1の励起光が伝搬する第1の励起光導波路を形成する励起光伝搬クラッド層を含んでいてもよい。上記第1の光フィルタ部の上記励起光伝搬クラッド層は、上記第2の励起光の少なくとも一部を反射するように光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部を有していてもよい。 The first optical filter unit may be configured to transmit the light of the first wavelength and reflect the light of the second wavelength. More specifically, the first optical filter unit includes a core and a plurality of clad layers arranged around the core, and the plurality of clad layers of the first optical filter unit are at least the above. It may include an excitation light propagation clad layer that forms a first excitation optical waveguide through which the first excitation light propagates. The excitation light propagation clad layer of the first optical filter section has a clad grating section whose refractive index periodically changes along the optical axis direction so as to reflect at least a part of the second excitation light. You may be doing it.

このように、第1の波長の光は透過し、第2の波長の光を反射するように第1のフィルタ部を構成することにより、第1の励起光源に向かう第2の波長の第2の励起光を第1の光フィルタ部で反射させて増幅用光ファイバに戻すことができる。このように第2の励起光を増幅用光ファイバに戻すことで、第2の励起光を増幅用光ファイバのコアで再吸収させることが可能となるのでファイバレーザ装置の出力効率が高まる。 In this way, by configuring the first filter unit so that the light of the first wavelength is transmitted and the light of the second wavelength is reflected, the second of the second wavelength toward the first excitation light source is formed. The excitation light of the above can be reflected by the first optical filter unit and returned to the amplification optical fiber. By returning the second excitation light to the amplification optical fiber in this way, the second excitation light can be reabsorbed by the core of the amplification optical fiber, so that the output efficiency of the fiber laser apparatus is improved.

上記第1の光フィルタ部の上記コアは、上記増幅用光ファイバで増幅される波長の光を反射するように光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するコアグレーティング部を有していてもよい。このようなコアグレーティング部を形成することにより、光共振器を構成するファイバブラッググレーティング部として第1の光フィルタ部を用いることができる。この場合、従来のファイバレーザ装置で用いられている光共振器のファイバブラッググレーティング部を第1のフィルタ部に一体化することができる。したがって、融着接続点が減ることによって光損失が低減するとともに、部品点数が減ることによって製造コストが低減する。 The core of the first optical filter unit has a core grating unit whose refractive index periodically changes along the optical axis direction so as to reflect light having a wavelength amplified by the amplification optical fiber. You may. By forming such a core grating section, the first optical filter section can be used as the fiber Bragg grating section constituting the optical resonator. In this case, the fiber Bragg grating portion of the optical resonator used in the conventional fiber laser apparatus can be integrated with the first filter portion. Therefore, the number of fusion splicing points is reduced to reduce the optical loss, and the number of parts is reduced to reduce the manufacturing cost.

上記少なくとも1つの第1の励起光源は、複数の第1の励起光源を含み、上記ファイバレーザ装置は、上記複数の第1の励起光源からの第1の励起光を結合して上記増幅用光ファイバに導入する第1の光コンバイナをさらに備えることが好ましい。このように複数の励起光源を含むことによりファイバレーザ装置の高出力化を図ることができる。 The at least one first excitation light source includes a plurality of first excitation light sources, and the fiber laser apparatus combines the first excitation lights from the plurality of first excitation light sources to obtain the amplification light. It is preferable to further include a first optical combiner to be introduced into the fiber. By including a plurality of excitation light sources in this way, it is possible to increase the output of the fiber laser device.

この場合において、上記第1の光フィルタ部は、上記第1の光コンバイナと上記増幅用光ファイバとの間に設けられていてもよい。このような第1の光フィルタ部によって、増幅用光ファイバのコアに吸収されなかった第2の励起光が第1の光フィルタ部を越えて第1の光コンバイナに伝搬することが抑制される。したがって、第2の励起光に起因する残留励起光による第1の光コンバイナの発熱や故障の可能性を低減することができる。 In this case, the first optical filter unit may be provided between the first optical combiner and the amplification optical fiber. Such a first optical filter unit suppresses the propagation of the second excitation light that was not absorbed by the core of the amplification optical fiber beyond the first optical filter unit to the first optical combiner. .. Therefore, it is possible to reduce the possibility of heat generation and failure of the first optical combiner due to the residual excitation light caused by the second excitation light.

あるいは、上記第1の光フィルタ部は、上記複数の第1の励起光源のうち少なくとも1つと上記第1の光コンバイナとの間に接続されていてもよい。この場合においては、上記第1の光フィルタ部は、信号光の波長の光の透過を抑制するように構成されることが好ましい。このような構成によれば、増幅用光ファイバのコアに吸収されなかった第2の励起光とともに増幅用光ファイバで増幅された信号光が、第1の光フィルタ部を越えて第1の励起光源に伝搬することが抑制される。したがって、第2の励起光及び信号光による第1の励起光源の発熱や故障の可能性を低減することができる。 Alternatively, the first optical filter unit may be connected between at least one of the plurality of first excitation light sources and the first optical combiner. In this case, it is preferable that the first optical filter unit is configured to suppress the transmission of light having a wavelength of signal light. According to such a configuration, the signal light amplified by the amplification optical fiber together with the second excitation light that was not absorbed by the core of the amplification optical fiber passes through the first optical filter unit and is first excited. Propagation to the light source is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the possibility of heat generation and failure of the first excitation light source due to the second excitation light and the signal light.

上記ファイバレーザ装置は、上記少なくとも1つの第2の励起光源と上記増幅用光ファイバとの間に接続される第2の光フィルタ部をさらに備えていてもよい。この第2の光フィルタ部は、上記第2の波長の光の透過を許容しつつ、上記第1の波長の光の透過を抑制するように構成される。このような構成によれば、第1の励起光源から増幅用光ファイバの内側クラッドに導入された第1の励起光のうち、増幅用光ファイバのコアに吸収されなかった残留励起光が第2の光フィルタ部を越えて伝搬することが抑制される。したがって、第1の励起光に起因する残留励起光による第2の励起光源の発熱や故障の可能性を低減することができる。 The fiber laser device may further include a second optical filter unit connected between the at least one second excitation light source and the amplification optical fiber. The second optical filter unit is configured to suppress the transmission of the light of the first wavelength while allowing the transmission of the light of the second wavelength. According to such a configuration, of the first excitation light introduced from the first excitation light source into the inner cladding of the amplification optical fiber, the residual excitation light that is not absorbed by the core of the amplification optical fiber is the second. Propagation beyond the optical filter section of the light source is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the possibility of heat generation and failure of the second excitation light source due to the residual excitation light caused by the first excitation light.

上記第2の光フィルタ部は、上記第2の波長の光は透過し、上記第1の波長の光を反射するように構成されていてもよい。より具体的には、上記第2の光フィルタ部は、コアと、上記コアの周囲に配置される複数のクラッド層とを備え、上記第2の光フィルタ部の複数のクラッド層は、少なくとも上記第2の励起光が伝搬する第2の励起光導波路を形成する励起光伝搬クラッド層を含んでいてもよい。上記第2の光フィルタ部の上記励起光伝搬クラッド層は、上記第1の励起光の少なくとも一部を反射するように光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部を有していてもよい。 The second optical filter unit may be configured to transmit the light of the second wavelength and reflect the light of the first wavelength. More specifically, the second optical filter unit includes a core and a plurality of clad layers arranged around the core, and the plurality of clad layers of the second optical filter unit are at least the above. It may include an excitation light propagation clad layer that forms a second excitation optical waveguide through which the second excitation light propagates. The excitation light propagation clad layer of the second optical filter unit has a clad grating portion whose refractive index periodically changes along the optical axis direction so as to reflect at least a part of the first excitation light. You may be doing it.

このように、第2の波長の光は透過し、第1の波長の光を反射するように第2のフィルタ部を構成することにより、第2の励起光源に向かう第1の波長の第1の励起光を第2の光フィルタ部で反射させて増幅用光ファイバに戻すことができる。このように第1の励起光を増幅用光ファイバに戻すことで、第1の励起光を増幅用光ファイバのコアで再吸収させることが可能となるのでファイバレーザ装置の出力効率が高まる。 In this way, by configuring the second filter unit so that the light of the second wavelength is transmitted and the light of the first wavelength is reflected, the first of the first wavelength toward the second excitation light source is formed. The excitation light of the above can be reflected by the second optical filter unit and returned to the amplification optical fiber. By returning the first excitation light to the amplification optical fiber in this way, the first excitation light can be reabsorbed by the core of the amplification optical fiber, so that the output efficiency of the fiber laser apparatus is improved.

上記第2の光フィルタ部の上記コアは、上記増幅用光ファイバで増幅される波長の光を反射するように光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するコアグレーティング部を有していてもよい。このようなコアグレーティング部を形成することにより、光共振器を構成するファイバブラッググレーティング部として第2の光フィルタ部を用いることができる。この場合、従来のファイバレーザ装置で用いられている光共振器のファイバブラッググレーティング部を第2のフィルタ部に一体化することができる。したがって、融着接続点が減ることによって光損失が低減するとともに、部品点数が減ることによって製造コストが低減する。 The core of the second optical filter unit has a core grating unit whose refractive index periodically changes along the optical axis direction so as to reflect light having a wavelength amplified by the amplification optical fiber. You may. By forming such a core grating section, a second optical filter section can be used as the fiber Bragg grating section constituting the optical resonator. In this case, the fiber Bragg grating portion of the optical resonator used in the conventional fiber laser apparatus can be integrated with the second filter portion. Therefore, the number of fusion splicing points is reduced to reduce the optical loss, and the number of parts is reduced to reduce the manufacturing cost.

上記少なくとも1つの第2の励起光源は、複数の第2の励起光源を含み、上記ファイバレーザ装置は、上記複数の第2の励起光源からの第2の励起光を結合して上記増幅用光ファイバに導入する第2の光コンバイナをさらに備えることが好ましい。このように複数の励起光源を含むことによりファイバレーザ装置の高出力化を図ることができる。 The at least one second excitation light source includes a plurality of second excitation light sources, and the fiber laser apparatus combines the second excitation lights from the plurality of second excitation light sources to form the amplification light. It is preferable to further include a second optical combiner to be introduced into the fiber. By including a plurality of excitation light sources in this way, it is possible to increase the output of the fiber laser device.

上記第2の光フィルタ部は、上記第2の光コンバイナと上記増幅用光ファイバとの間に設けられていてもよい。このような第2の光フィルタ部によって、増幅用光ファイバのコアに吸収されなかった第1の励起光が第2の光フィルタ部を越えて第2の光コンバイナに伝搬することが抑制される。したがって、第1の励起光に起因する残留励起光による第2の光コンバイナの発熱や故障の可能性を低減することができる。 The second optical filter unit may be provided between the second optical combiner and the amplification optical fiber. Such a second optical filter unit suppresses the propagation of the first excitation light that was not absorbed by the core of the amplification optical fiber to the second optical combiner beyond the second optical filter unit. .. Therefore, it is possible to reduce the possibility of heat generation and failure of the second optical combiner due to the residual excitation light caused by the first excitation light.

あるいは、上記第2の光フィルタ部は、上記複数の第2の励起光源のうち少なくとも1つと上記第2の光コンバイナとの間に接続されていてもよい。この場合においては、上記第2の光フィルタ部は、信号光の波長の光の透過を抑制するように構成されることが好ましい。このような構成によれば、増幅用光ファイバのコアに吸収されなかった第1の励起光とともに増幅用光ファイバで増幅された信号光が、第2の光フィルタ部を越えて第2の励起光源に伝搬することが抑制される。したがって、第1の励起光及び信号光による第2の励起光源の発熱や故障の可能性を低減することができる。 Alternatively, the second optical filter unit may be connected between at least one of the plurality of second excitation light sources and the second optical combiner. In this case, it is preferable that the second optical filter unit is configured to suppress the transmission of light having a wavelength of signal light. According to such a configuration, the signal light amplified by the amplification optical fiber together with the first excitation light that is not absorbed by the core of the amplification optical fiber passes through the second optical filter unit and is excited by the second excitation. Propagation to the light source is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the possibility of heat generation and failure of the second excitation light source due to the first excitation light and the signal light.

本発明によれば、残留励起光に起因する発熱や故障の可能性を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the possibility of heat generation and failure due to the residual excitation light.

図1は、本発明の第1の実施形態におけるファイバレーザ装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram showing the overall configuration of the fiber laser apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2は、図1のファイバレーザ装置における増幅用光ファイバの構造を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an optical fiber for amplification in the fiber laser apparatus of FIG. 図3は、図1のファイバレーザ装置における上流側光フィルタ部を光軸に垂直な面で切断したときの構成の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of a configuration when the upstream optical filter portion of the fiber laser apparatus of FIG. 1 is cut along a plane perpendicular to the optical axis. 図4は、図3の上流側光フィルタ部を光軸に平行な面で切断したときの構成の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of a configuration when the upstream side optical filter portion of FIG. 3 is cut along a plane parallel to the optical axis. 図5は、図1のファイバレーザ装置における下流側光フィルタ部を光軸に平行な面で切断したときの構成を模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration when the downstream optical filter portion of the fiber laser apparatus of FIG. 1 is cut along a plane parallel to the optical axis. 図6Aは、図5の下流側光フィルタ部又は図4の上流側光フィルタ部の製造方法の一例を説明するための図である。FIG. 6A is a diagram for explaining an example of a method of manufacturing the downstream side optical filter portion of FIG. 5 or the upstream side optical filter portion of FIG. 図6Bは、図5の下流側光フィルタ部又は図4の上流側光フィルタ部の製造方法の他の例を説明するための図である。FIG. 6B is a diagram for explaining another example of a method of manufacturing the downstream side optical filter portion of FIG. 5 or the upstream side optical filter portion of FIG. 図7は、本発明の第2の実施形態におけるファイバレーザ装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。FIG. 7 is a schematic block diagram showing the overall configuration of the fiber laser apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図8は、図7のファイバレーザ装置における上流側光フィルタ部を光軸に平行な面で切断したときの構成の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of a configuration when the upstream optical filter portion of the fiber laser apparatus of FIG. 7 is cut along a plane parallel to the optical axis. 図9は、図7のファイバレーザ装置における下流側光フィルタ部を光軸に平行な面で切断したときの構成の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a configuration when the downstream optical filter portion of the fiber laser apparatus of FIG. 7 is cut along a plane parallel to the optical axis. 図10Aは、図9の下流側光フィルタ部又は図8の上流側光フィルタ部の製造方法の一例を説明するための図である。FIG. 10A is a diagram for explaining an example of a method of manufacturing the downstream side optical filter portion of FIG. 9 or the upstream side optical filter portion of FIG. 図10Bは、図9の下流側光フィルタ部又は図8の上流側光フィルタ部の製造方法の他の例を説明するための図である。FIG. 10B is a diagram for explaining another example of a method of manufacturing the downstream side optical filter portion of FIG. 9 or the upstream side optical filter portion of FIG. 図11は、本発明の第3の実施形態におけるファイバレーザ装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。FIG. 11 is a schematic block diagram showing the overall configuration of the fiber laser apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第4の実施形態におけるファイバレーザ装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。FIG. 12 is a schematic block diagram showing the overall configuration of the fiber laser apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

以下、本発明に係るファイバレーザ装置の実施形態について図1から図12を参照して詳細に説明する。なお、図1から図12において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図1から図12においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。 Hereinafter, embodiments of the fiber laser apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 12. In FIGS. 1 to 12, the same or corresponding components are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. Further, in FIGS. 1 to 12, the scale and dimensions of each component may be exaggerated or some components may be omitted.

図1は、本発明の第1の実施形態におけるファイバレーザ装置1の全体構成を示す模式的ブロック図である。図1に示すように、本実施形態におけるファイバレーザ装置1は、増幅用光ファイバ10を含む光共振器2と、光共振器2の上流側から光共振器2に励起光P1を導入可能な複数の前方励起光源21(第1の励起光源)と、これらの前方励起光源21からの励起光P1を結合して光共振器2に出力可能な上流側光コンバイナ31(第1の光コンバイナ)と、光共振器2の下流側から光共振器2に励起光P2を導入可能な複数の後方励起光源22(第2の励起光源)と、これらの後方励起光源22からの励起光P2を結合して光共振器2に出力可能な下流側光コンバイナ32(第2の光コンバイナ)と、下流側光コンバイナ32から延びるデリバリファイバ40と、デリバリファイバ40の下流側の端部に設けられたレーザ出射部41と、増幅用光ファイバ10と上流側光コンバイナ31との間に接続される上流側光フィルタ部50(第1の光フィルタ部)と、増幅用光ファイバ10と下流側光コンバイナ32との間に接続される下流側光フィルタ部60(第2の光フィルタ部)とを備えている。なお、本明細書では、特に言及されていない場合には、光共振器2からレーザ光Lが出射される方向を「下流側」といい、それとは逆の方向を「上流側」ということとする。 FIG. 1 is a schematic block diagram showing the overall configuration of the fiber laser apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the fiber laser apparatus 1 in the present embodiment can introduce the excitation light P 1 into the optical resonator 2 including the optical fiber 10 for amplification and the optical resonator 2 from the upstream side of the optical resonator 2. Upstream optical combiner 31 (first light) capable of combining a plurality of forward excitation light sources 21 (first excitation light source) and excitation light P 1 from these forward excitation light sources 21 and outputting them to the optical cavity 2. Combiner), a plurality of rear excitation light sources 22 (second excitation light sources) capable of introducing excitation light P 2 into the optical resonator 2 from the downstream side of the optical resonator 2, and excitation light from these rear excitation light sources 22. At the downstream end of the delivery fiber 40, the downstream optical combiner 32 (second optical combiner) that can combine P 2 and output to the optical resonator 2, the delivery fiber 40 extending from the downstream optical combiner 32, and the delivery fiber 40. The provided laser emitting section 41, the upstream optical filter section 50 (first optical filter section) connected between the amplification optical fiber 10 and the upstream side optical combiner 31, and the amplification optical fiber 10 and downstream. It is provided with a downstream side optical filter unit 60 (second optical filter unit) connected to the side optical combiner 32. In the present specification, unless otherwise specified, the direction in which the laser beam L is emitted from the optical resonator 2 is referred to as "downstream side", and the direction opposite to that is referred to as "upstream side". To do.

図2は、増幅用光ファイバ10の構造を模式的に示す断面図である。図2に示すように、増幅用光ファイバ10は、イッテルビウム(Yb)やエルビウム(Er)、イットリウム(Y)などの希土類元素イオンが添加されたコア11と、コア11の周囲を覆う内側クラッド層12と、内側クラッド層12の周囲を覆う外側クラッド層13とを有している。内側クラッド層12の屈折率はコア11の屈折率よりも低くなっており、コア11の内側には光導波路が形成される。外側クラッド層13の屈折率は内側クラッド層12の屈折率よりも低くなっており、内側クラッド層12の内側にも光導波路が形成される。 FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the amplification optical fiber 10. As shown in FIG. 2, the amplification optical fiber 10 includes a core 11 to which rare earth element ions such as ytterbium (Yb), erbium (Er), and yttrium (Y) are added, and an inner clad layer that covers the periphery of the core 11. It has 12 and an outer clad layer 13 that covers the periphery of the inner clad layer 12. The refractive index of the inner clad layer 12 is lower than that of the core 11, and an optical waveguide is formed inside the core 11. The refractive index of the outer clad layer 13 is lower than the refractive index of the inner clad layer 12, and an optical waveguide is also formed inside the inner clad layer 12.

図1に示すように、光共振器2は、増幅用光ファイバ10の上流部に形成された高反射ファイバブラッググレーティング部(高反射FBG部)14と、増幅用光ファイバ10の下流部に形成された低反射ファイバブラッググレーティング部(低反射FBG部)16とを含んでいる。高反射FBG部14は、光軸方向に沿ってコアの屈折率を周期的に変化させて形成されるもので、所定の波長帯の光を100%に近い反射率で反射するものである。低反射FBG部16は、高反射FBG部14と同様に、光軸方向に沿ってコアの屈折率を周期的に変化させて形成されるもので、高反射FBG部14で反射される波長帯の光の一部(例えば90%)を通過させ、残りを反射するものである。 As shown in FIG. 1, the optical resonator 2 is formed in a high reflection fiber Bragg grating section (high reflection FBG section) 14 formed in the upstream portion of the amplification optical fiber 10 and a downstream portion of the amplification optical fiber 10. The low-reflection fiber Bragg grating section (low-reflection FBG section) 16 is included. The high-reflection FBG unit 14 is formed by periodically changing the refractive index of the core along the optical axis direction, and reflects light in a predetermined wavelength band with a reflectance close to 100%. Like the high-reflection FBG section 14, the low-reflection FBG section 16 is formed by periodically changing the refractive index of the core along the optical axis direction, and is a wavelength band reflected by the high-reflection FBG section 14. It allows a part (for example, 90%) of the light to pass through and reflects the rest.

前方励起光源21は、例えば、増幅用光ファイバ10のコア11にYbが添加される場合には、発振波長975nmの高出力マルチモード半導体レーザにより構成され、波長975nm(=λ1)の励起光P1を生成するものである。後方励起光源22は、例えば発振波長915nmの高出力マルチモード半導体レーザにより構成され、波長915nm(=λ2)の励起光P2を生成するものである。この例では、Ybイオンに対する吸収スペクトルは、波長λ1におけるピークの方が波長λ2におけるピークよりも高く、波長λ1の励起光P1の方が波長λ2の励起光P2よりも増幅用光ファイバ10のコア11に吸収されやすい。 For example, when Yb is added to the core 11 of the amplification optical fiber 10, the forward excitation light source 21 is composed of a high-power multimode semiconductor laser having an oscillation wavelength of 975 nm, and is an excitation light having a wavelength of 975 nm (= λ 1 ). It produces P 1 . The rear excitation light source 22 is composed of, for example, a high-power multimode semiconductor laser having an oscillation wavelength of 915 nm, and generates excitation light P 2 having a wavelength of 915 nm (= λ 2 ). In this example, the absorption spectra for Yb ions is higher than the peak towards the peak at a wavelength lambda 1 is the wavelength lambda 2, than the excitation light P 2 having a wavelength lambda 2 is towards the pump light P 1 of the wavelength lambda 1 amplification It is easily absorbed by the core 11 of the optical fiber 10.

上流側光コンバイナ31は、前方励起光源21から出力される波長λ1の励起光P1を結合してこの励起光P1を増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12に導入するように構成されている。また、下流側光コンバイナ32は、後方励起光源22から出力される波長λ2の励起光P2を結合してこの励起光P2を増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12に導入するように構成されている。これにより、増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12の内側に形成される光導波路には、上流側から波長λ1の励起光P1が導入され、下流側から波長λ2の励起光P2が導入される。 The upstream optical combiner 31 is configured to combine the excitation light P 1 of wavelength λ 1 output from the forward excitation light source 21 and introduce the excitation light P 1 into the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10. ing. Further, the downstream optical combiner 32 combines the excitation light P 2 of the wavelength λ 2 output from the rear excitation light source 22 and introduces the excitation light P 2 into the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10. It is configured. Thus, the optical waveguide is formed on the inside of the inner cladding layer 12 of the amplification optical fiber 10, the pumping light P 1 having a wavelength lambda 1 from the upstream side is introduced from the downstream side of the wavelength lambda 2 pumping light P 2 Is introduced.

光共振器2において、増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12を伝搬する励起光P1及び励起光P2は、それぞれコア11を通過する際に希土類元素イオンに吸収され、この希土類元素イオンが励起されて自然放出光が生じる。この自然放出光が高反射FBG部14と低反射FBG部16との間で再帰的に反射され、特定の波長λ3(例えば1064nm)の光が増幅されてレーザ発振が生じる。光共振器2で増幅された波長λ3のレーザ光(以下、「信号光」という)Lは、増幅用光ファイバ10のコア11内を伝搬し、その一部が低反射FBG部16を透過して下流側に伝搬する。低反射FBG部16を透過したレーザ光Lは、デリバリファイバ40を通ってレーザ出射部41から例えば被加工物に向けて出射される。 In the optical resonator 2, the excitation light P 1 and the excitation light P 2 propagating in the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10 are each absorbed by the rare earth element ions when passing through the core 11, and the rare earth element ions are absorbed. Excited to produce naturally emitted light. This naturally emitted light is recursively reflected between the high-reflection FBG section 14 and the low-reflection FBG section 16, and light having a specific wavelength λ 3 (for example, 1064 nm) is amplified to cause laser oscillation. The laser light (hereinafter referred to as “signal light”) L of wavelength λ 3 amplified by the optical resonator 2 propagates in the core 11 of the amplification optical fiber 10, and a part of the laser light passes through the low reflection FBG unit 16. And propagate to the downstream side. The laser beam L transmitted through the low-reflection FBG unit 16 is emitted from the laser emitting unit 41 through the delivery fiber 40 toward, for example, the workpiece.

上流側光フィルタ部50は、前方励起光源21から出力される波長λ1の励起光P1の透過は許容するが、後方励起光源22から出力される波長λ2の励起光P2の透過を抑制するように構成されている。例えば、特定の吸収材(例えば可飽和吸収体(SESAM(半導体可飽和吸収ミラー)、カーボンナノチューブやグラフェンなど))を用いて、波長λ2の励起光P2は吸収するが波長λ1の励起光P1は吸収しないように上流側光フィルタ部50を構成することができる。この場合、励起光P1の吸収が励起光P2の吸収よりも大きくなるように前方励起光源21及び後方励起光源22の出力を制御してもよい。また、このような制御を行わなくても、上流側光フィルタ部50は前方励起光源21に直接接続されているため、前方励起光源21からの励起光P1の光強度が高く上流側光フィルタ部50で吸収されずに透過するが、上流側光フィルタ部50と後方励起光源22との間には光共振器2があるため、後方励起光源22から上流側光フィルタ部50に至る励起光P2は残留成分であり光強度が低く、上記吸収材で吸収可能な光強度以下である励起光P2は上流側光フィルタ部50で吸収されることも考えられる。 The upstream side optical filter unit 50 allows the transmission of the excitation light P 1 of the wavelength λ 1 output from the front excitation light source 21, but allows the transmission of the excitation light P 2 of the wavelength λ 2 output from the rear excitation light source 22. It is configured to suppress. For example, certain absorbent (e.g. saturable absorber (SESAM (semiconductor saturable absorber mirror), such as carbon nanotubes and graphene)) using a wavelength lambda 2 of the pumping light P 2 absorbs Although excitation wavelengths lambda 1 The upstream optical filter unit 50 can be configured so as not to absorb the light P 1 . In this case, the outputs of the front excitation light source 21 and the rear excitation light source 22 may be controlled so that the absorption of the excitation light P 1 is larger than the absorption of the excitation light P 2 . Further, even if such control is not performed, since the upstream side light filter unit 50 is directly connected to the front excitation light source 21, the light intensity of the excitation light P 1 from the front excitation light source 21 is high and the upstream side light filter Although it is transmitted without being absorbed by the unit 50, since there is an optical resonator 2 between the upstream light filter unit 50 and the rear excitation light source 22, the excitation light from the rear excitation light source 22 to the upstream light filter unit 50 is transmitted. It is conceivable that P 2 is a residual component and has a low light intensity, and the excitation light P 2 having a light intensity equal to or lower than the light intensity that can be absorbed by the absorbent material is absorbed by the upstream light filter unit 50.

また、光カプラなどを用いて特定の波長の光(波長λ2の励起光P2)を外部に分離するように上流側光フィルタ部50を構成することができる。あるいは、後述するようにファイバブラッググレーティング技術を用いて、波長λ2の励起光P2は反射するが波長λ1の励起光P1は透過するように上流側光フィルタ部50を構成することができる。 Further, it is possible to configure the upstream optical filter unit 50 so as to separate the light (excitation light P 2 having a wavelength lambda 2) of a particular wavelength to the outside by using an optical coupler. Alternatively, a fiber Bragg grating technology, as described later, it is the pumping light P 2 having a wavelength lambda 2 is reflected constituting the upstream-side filter part 50 as excitation light P 1 of the wavelength lambda 1 is transmitted it can.

下流側光フィルタ部60は、後方励起光源22から出力される波長λ2の励起光P2の透過は許容するが、前方励起光源21から出力される波長λ1の励起光P1の透過は抑制するように構成されている。例えば、特定の吸収材(例えば可飽和吸収体(SESAM(半導体可飽和吸収ミラー)、カーボンナノチューブやグラフェンなど))を用いて、波長λ1の励起光P1は吸収するが波長λ2の励起光P2は吸収しないように下流側光フィルタ部60を構成することができる。この場合、励起光P2の吸収が励起光P1の吸収よりも大きくなるように前方励起光源21及び後方励起光源22の出力を制御してもよい。また、このような制御を行わなくても、下流側光フィルタ部60は後方励起光源22に直接接続されているため、後方励起光源22からの励起光P2の光強度が高く下流側光フィルタ部60で吸収されずに透過するが、下流側光フィルタ部60と前方励起光源21との間には光共振器2があるため、前方励起光源21から下流側光フィルタ部60に至る励起光P1は残留成分であり光強度が低く、上記吸収材で吸収可能な光強度以下である励起光Pは下流側光フィルタ部60で吸収されることも考えられる。 The downstream side optical filter unit 60 allows the transmission of the excitation light P 2 of the wavelength λ 2 output from the rear excitation light source 22, but the transmission of the excitation light P 1 of the wavelength λ 1 output from the front excitation light source 21. It is configured to suppress. For example, certain absorbent (e.g. saturable absorber (SESAM (semiconductor saturable absorber mirror), such as carbon nanotubes and graphene)) using a wavelength lambda 1 of the pump light P 1 absorbs Although excitation wavelength lambda 2 The downstream optical filter unit 60 can be configured so as not to absorb the light P 2 . In this case, the outputs of the front excitation light source 21 and the rear excitation light source 22 may be controlled so that the absorption of the excitation light P 2 is larger than the absorption of the excitation light P 1 . Further, even if such control is not performed, since the downstream side optical filter unit 60 is directly connected to the rear excitation light source 22, the light intensity of the excitation light P 2 from the rear excitation light source 22 is high and the downstream side optical filter Although it is transmitted without being absorbed by the unit 60, since there is an optical resonator 2 between the downstream side optical filter unit 60 and the front excitation light source 21, the excitation light from the front excitation light source 21 to the downstream side optical filter unit 60 It is conceivable that P 1 is a residual component and has a low light intensity, and the excitation light P 1 having a light intensity equal to or lower than the light intensity that can be absorbed by the absorbent material is absorbed by the downstream optical filter unit 60.

また、光カプラなどを用いて特定の波長の光(波長λ1の励起光P1)を外部に分離するように下流側光フィルタ部60を構成することができる。あるいは、後述するようにファイバブラッググレーティング技術を用いて、波長λ1の励起光P1は反射するが波長λ2の励起光P2は透過するように下流側光フィルタ部60を構成することができる。 Further, it is possible to configure the downstream optical filter unit 60 so as to isolate a particular wavelength light (wavelength lambda 1 of the pumping light P 1) to the outside by using a light coupler. Alternatively, a fiber Bragg grating technology as described below, be the pump light P 1 of the wavelength lambda 1 is the excitation light P 2 of but reflects the wavelength lambda 2 constitutes the downstream-side optical filter 60 so as to transmit it can.

このような構成のファイバレーザ装置1において、それぞれの前方励起光源21から出射された波長λ1の励起光P1は、上流側光コンバイナ31で結合され、上流側光コンバイナ31の下流側に位置する上流側光フィルタ部50に至る。この上流側光フィルタ部50は、波長λ1の励起光P1の透過を許容するため、励起光P1は増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12に導入される。増幅用光ファイバ10に導入された励起光P1はコア11を通過する際に希土類元素イオンに吸収されるが、コア11に吸収されなかった励起光(残留励起光)P1は、増幅用光ファイバ10の下流側に位置する下流側光フィルタ部60に至る。この下流側光フィルタ部60は、波長λ1の励起光P1の透過を抑制するように構成されているため、この下流側光フィルタ部60によって下流側光フィルタ部60よりも下流側への残留励起光P1の伝搬が抑制される。したがって、残留励起光P1が下流側光コンバイナ32や後方励起光源22に至ることが抑制され、残留励起光P1による下流側光コンバイナ32や後方励起光源22の発熱や故障の可能性が低減される。 In the fiber laser apparatus 1 having such a configuration, the excitation light P 1 having a wavelength λ 1 emitted from each of the forward excitation light sources 21 is coupled by the upstream optical combiner 31 and is located on the downstream side of the upstream optical combiner 31. It reaches the upstream side optical filter unit 50. Since the upstream optical filter unit 50 allows the excitation light P 1 having a wavelength of λ 1 to pass through, the excitation light P 1 is introduced into the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10. The excitation light P 1 introduced into the amplification optical fiber 10 is absorbed by rare earth element ions when passing through the core 11, but the excitation light (residual excitation light) P 1 not absorbed by the core 11 is for amplification. It reaches the downstream side optical filter unit 60 located on the downstream side of the optical fiber 10. Since the downstream side optical filter unit 60 is configured to suppress the transmission of the excitation light P 1 having the wavelength λ 1 , the downstream side optical filter unit 60 moves the downstream side optical filter unit 60 to the downstream side of the downstream side optical filter unit 60. The propagation of the residual excitation light P 1 is suppressed. Therefore, the residual excitation light P 1 is suppressed from reaching the downstream side optical combiner 32 and the rear excitation light source 22, and the possibility of heat generation and failure of the downstream side optical combiner 32 and the rear excitation light source 22 due to the residual excitation light P 1 is reduced. Will be done.

また、それぞれの後方励起光源22から出射された波長λ2の励起光P2は、下流側光コンバイナ32で結合され、下流側光コンバイナ32の上流側に位置する下流側光フィルタ部60に至る。この下流側光フィルタ部60は、波長λ2の励起光P2の透過を許容するため、励起光P2は増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12に導入される。増幅用光ファイバ10に導入された励起光P2はコア11を通過する際に希土類元素イオンに吸収されるが、コア11に吸収されなかった励起光(残留励起光)P2は、増幅用光ファイバ10の上流側に位置する上流側光フィルタ部50に至る。この上流側光フィルタ部50は、波長λ2の励起光P2の透過を抑制するように構成されているため、この上流側光フィルタ部50によって上流側光フィルタ部50よりも上流側への残留励起光P2の伝搬が抑制される。したがって、残留励起光P2が上流側光コンバイナ31や前方励起光源21に至ることが抑制され、残留励起光P2による上流側光コンバイナ31や前方励起光源21の発熱や故障の可能性が低減される。 Further, the excitation light P 2 having a wavelength λ 2 emitted from each of the rear excitation light sources 22 is coupled by the downstream side optical combiner 32 and reaches the downstream side optical filter unit 60 located on the upstream side of the downstream side optical combiner 32. .. Since the downstream optical filter unit 60 allows the excitation light P 2 having a wavelength of λ 2 to be transmitted, the excitation light P 2 is introduced into the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10. The excitation light P 2 introduced into the amplification optical fiber 10 is absorbed by rare earth element ions when passing through the core 11, but the excitation light (residual excitation light) P 2 not absorbed by the core 11 is for amplification. It reaches the upstream side optical filter unit 50 located on the upstream side of the optical fiber 10. Since the upstream side optical filter unit 50 is configured to suppress the transmission of the excitation light P 2 having a wavelength of λ 2 , the upstream side optical filter unit 50 moves the upstream side optical filter unit 50 to the upstream side of the upstream side optical filter unit 50. The propagation of the residual excitation light P 2 is suppressed. Therefore, the residual excitation light P 2 is suppressed from reaching the upstream side optical combiner 31 and the front excitation light source 21, and the possibility of heat generation and failure of the upstream side optical combiner 31 and the front excitation light source 21 due to the residual excitation light P 2 is reduced. Will be done.

ここで、上流側光フィルタ部50において励起光P2の上流側への透過を抑制するために、上流側光フィルタ部50は、波長λ2の励起光P2を反射し、波長λ1の励起光P1を透過させるように構成されていることが好ましい。このように上流側光フィルタ部50によって励起光P2を反射するように構成すれば、上流側に向かう残留励起光P2を上流側光フィルタ部50で反射させて増幅用光ファイバ10に戻すことができる。このように残留励起光P2を増幅用光ファイバ10に戻すことで、残留励起光P2を増幅用光ファイバ10のコア11で再吸収させることが可能となるのでファイバレーザ装置1の出力効率が高まる。また、残留励起光P2がさらに後方励起光源22に戻ることも考えられるが、増幅用光ファイバ10で再吸収されて残留励起光P2の強度がさらに弱くなるので、残留励起光P2が後方励起光源22に到達したとしても、後方励起光源22の発熱や故障の可能性が低減される。以下、このような上流側光フィルタ部50の一例を説明する。 Here, in order to suppress the transmission of the upstream side of the pumping light P 2 upstream optical filter unit 50, the upstream-side filter part 50 reflects the excitation light P 2 having a wavelength lambda 2, the wavelength lambda 1 of It is preferable that it is configured to transmit the excitation light P 1 . When the excitation light P 2 is reflected by the upstream optical filter unit 50 in this way, the residual excitation light P 2 toward the upstream side is reflected by the upstream optical filter unit 50 and returned to the amplification optical fiber 10. be able to. By returning this way the residual pump light P 2 to the amplification optical fiber 10, the fiber output efficiency of the laser device 1 since it is possible to re-absorb the residual pump light P 2 in the core 11 of the amplification optical fiber 10 Will increase. Further, it is also conceivable to return the residual pump light P 2 is further backward pumping light source 22, the intensity of the residual pump light P 2 is re-absorbed in the amplification optical fiber 10 becomes weaker, the residual pump light P 2 Even if the rear excitation light source 22 is reached, the possibility of heat generation and failure of the rear excitation light source 22 is reduced. Hereinafter, an example of such an upstream optical filter unit 50 will be described.

図3は、このような上流側光フィルタ部50を光軸に垂直な面で切断したときの構成の一例を模式的に示す断面図、図4は、光軸に平行な面で切断したときの構成を模式的に示す断面図である。図3及び図4に示すように、上流側光フィルタ部50は、例えばSiO2からなるコア51と、コア51の周囲を覆う内側クラッド層52と、内側クラッド層52の周囲を覆う外側クラッド層53とを有している。内側クラッド層52には、感光性を与えるドーパントであるゲルマニウム(Ge)が添加されている。このGeの添加により内側クラッド層52の屈折率が上昇してしまうので、屈折率を低下させるドーパントであるホウ素(B)又はフッ素(F)又はホウ素とフッ素の混合物も内側クラッド層52に添加されている。GeとBとを同時に添加することで感光性が高まるという報告もあるため、感光性を向上させる観点からもGeとBの両方が内側クラッド層52に添加されていることが好ましい。上流側光フィルタ部50のコア51及び内側クラッド層52はそれぞれ増幅用光ファイバ10のコア11及び内側クラッド層12と光学的に結合されている。 FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of a configuration when such an upstream optical filter unit 50 is cut on a plane perpendicular to the optical axis, and FIG. 4 is a cross-sectional view when the upstream optical filter portion 50 is cut on a plane parallel to the optical axis. It is sectional drawing which shows typically the structure of. As shown in FIGS. 3 and 4, the upstream optical filter unit 50 includes, for example, a core 51 made of SiO 2 , an inner clad layer 52 that covers the periphery of the core 51, and an outer clad layer that covers the periphery of the inner clad layer 52. It has 53 and. Germanium (Ge), which is a dopant that imparts photosensitivity, is added to the inner clad layer 52. Since the addition of Ge increases the refractive index of the inner clad layer 52, boron (B) or fluorine (F), which is a dopant that lowers the refractive index, or a mixture of boron and fluorine is also added to the inner clad layer 52. ing. Since it has been reported that the photosensitivity is enhanced by adding Ge and B at the same time, it is preferable that both Ge and B are added to the inner clad layer 52 from the viewpoint of improving the photosensitivity. The core 51 and the inner clad layer 52 of the upstream optical filter unit 50 are optically coupled to the core 11 and the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10, respectively.

内側クラッド層52の屈折率はコア51の屈折率よりも低くなっている。また、外側クラッド層53の屈折率は内側クラッド層52の屈折率よりも低くなっており、内側クラッド層52の内側には、前方励起光源21からの励起光P1が伝搬可能な第1の励起光導波路が形成される。このように、本実施形態における内側クラッド層52は、前方励起光源21からの励起光P1が伝搬可能な第1の励起光導波路を有する励起光導波クラッド層となっている。 The refractive index of the inner clad layer 52 is lower than that of the core 51. Further, the refractive index of the outer clad layer 53 is lower than the refractive index of the inner clad layer 52, and the excitation light P 1 from the front excitation light source 21 can propagate inside the inner clad layer 52. An excited optical waveguide is formed. As described above, the inner clad layer 52 in the present embodiment is an excitation optical waveguide clad layer having a first excitation optical waveguide capable of propagating the excitation light P 1 from the forward excitation light source 21.

図4に示すように、上流側光フィルタ部50の内側クラッド層52は、光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部54を有している。このクラッドグレーティング部54は、内側クラッド層52の他の部分56よりも屈折率が高くなった屈折率変化部58を複数個含んでおり、当該他の部分56を含んでいる。これらの屈折率変化部58は、光軸方向に沿って所定の格子間隔d2で配置されており、その屈折率はコア51の屈折率よりも低くなっている。このような屈折率変化部58を含むクラッドグレーティング部54は、以下のブラッグ反射の式(1)により表される波長λBの光を反射する。
λB=2×neff52×d2 ・・・(1)
ここで、neff52は上流側光フィルタ部50の内側クラッド層52の伝搬モードの実効屈折率である。
As shown in FIG. 4, the inner clad layer 52 of the upstream side optical filter unit 50 has a clad grating portion 54 whose refractive index changes periodically along the optical axis direction. The clad grating portion 54 includes a plurality of refractive index changing portions 58 having a higher refractive index than the other portions 56 of the inner clad layer 52, and includes the other portions 56. These refractive index changing portions 58 are arranged at a predetermined lattice spacing d 2 along the optical axis direction, and the refractive index thereof is lower than the refractive index of the core 51. The clad grating section 54 including such a refractive index changing section 58 reflects light having a wavelength λ B represented by the following Bragg reflection equation (1).
λ B = 2 × n eff52 × d 2・ ・ ・ (1)
Here, n eff 52 is the effective refractive index of the propagation mode of the inner clad layer 52 of the upstream optical filter unit 50.

後方励起光源22からの励起光P2の波長はλ2であるから、以下の式(2)で示される格子間隔d2で屈折率変化部58を形成すれば、上流側光フィルタ部50の内側クラッド層52を伝搬する波長λ2の励起光P2はクラッドグレーティング部54により反射され、反射励起光P2’として下流側に戻ることとなる。
2=λ2/(2×neff52) ・・・(2)
Since the wavelength of the excitation light P 2 from the rear excitation light source 22 is λ 2 , if the refractive index change portion 58 is formed at the lattice spacing d 2 represented by the following equation (2), the upstream side optical filter portion 50 The excitation light P 2 having a wavelength λ 2 propagating in the inner clad layer 52 is reflected by the clad grating portion 54 and returns to the downstream side as the reflected excitation light P 2 '.
d 2 = λ 2 / (2 × n eff52 ) ・ ・ ・ (2)

上述のように、後方励起光源22から出力された励起光P2は増幅用光ファイバ10に導入され、増幅用光ファイバ10に導入された励起光P2はコア11を通過する際に希土類元素イオンに吸収されるが、コア11に吸収されなかった励起光(残留励起光)P2は、増幅用光ファイバ10の上流側に位置する上流側光フィルタ部50の内側クラッド層52を伝搬する。この残留励起光P2は、波長λ2を有しているため、上述した上流側光フィルタ部50のクラッドグレーティング部54によって反射され、反射励起光P2’として下流側に戻ることとなる。一方、前方励起光源21から出力される励起光P1の波長はλ1であり上記波長λ2とは異なるため、前方励起光源21からの励起光P1は上流側光フィルタ部50のクラッドグレーティング部54で反射せずにそのまま透過する。 As described above, the excitation light P 2 output from the rear excitation light source 22 is introduced into the amplification optical fiber 10, and the excitation light P 2 introduced into the amplification optical fiber 10 is a rare earth element when passing through the core 11. The excitation light (residual excitation light) P 2 absorbed by the ions but not absorbed by the core 11 propagates through the inner clad layer 52 of the upstream side optical filter unit 50 located on the upstream side of the amplification optical fiber 10. .. Since the residual excitation light P 2 has a wavelength λ 2 , it is reflected by the clad grating portion 54 of the upstream side optical filter unit 50 described above, and returns to the downstream side as the reflected excitation light P 2 '. On the other hand, since the wavelength of the excitation light P 1 output from the forward excitation light source 21 is λ 1 and is different from the wavelength λ 2 , the excitation light P 1 from the front excitation light source 21 is clad grating of the upstream optical filter unit 50. It is transmitted as it is without being reflected by the part 54.

このように、上流側光フィルタ部50によって残留励起光P2が上流側光フィルタ部50よりも上流側に伝搬していくことが抑制されるため、例えば図1の上流側光コンバイナ31に残留励起光P2が入射して上流側光コンバイナ31が発熱又は損傷してしまうことを防ぐことができる。また、残留励起光P2を上流側光フィルタ部50のクラッドグレーティング部54により反射させて反射励起光P2’を増幅用光ファイバ10に戻すことができる。このように反射励起光P2’を増幅用光ファイバ10に戻すことで、反射励起光P2’を増幅用光ファイバ10のコア11で再吸収させることが可能となるのでファイバレーザ装置1の出力効率が高まる。また、反射励起光P2’がさらに後方励起光源22に戻ることも考えられるが、増幅用光ファイバ10で再吸収されて反射励起光P2’の強度がさらに弱くなるので、反射励起光P2’が後方励起光源22に到達したとしても、後方励起光源22の発熱や故障の可能性が低減される。 In this way, the upstream side optical filter unit 50 suppresses the propagation of the residual excitation light P 2 to the upstream side of the upstream side optical filter unit 50, so that the residual excitation light P 2 remains in the upstream side optical combiner 31 of FIG. It is possible to prevent the upstream optical combiner 31 from generating heat or being damaged due to the incident of the excitation light P 2 . Further, it is possible to return to the amplification optical fiber 10 reflected excitation light P 2 'by reflecting residual pump light P 2 by cladding grating portion 54 of the upstream-side filter part 50. 'By returning to the amplification optical fiber 10, the reflected excitation light P 2' thus reflected excitation light P 2 of the fiber laser unit 1 so it is possible to re-absorb the core 11 of the amplification optical fiber 10 Output efficiency is increased. Further, 'it is conceivable to return more backward pumping light source 22, reflected excitation light P 2 is re-absorbed in the amplification optical fiber 10' reflected excitation light P 2 the strength of becomes weaker, the reflected excitation light P even 2 'has reached the backward pumping light source 22, the possibility of heat generation and failure of the backward pumping light source 22 is reduced.

なお、増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12を伝搬する残留励起光P2が上流側光フィルタ部50の内側クラッド層52に効率的に導入されるように、上流側光フィルタ部50の内側クラッド層52の外径は、増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12の外径以上であることが好ましい。また、上流側光フィルタ部50のクラッドグレーティング部54で反射した反射励起光P2’が増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12に効果的に導入されるように、上流側光フィルタ部50の内側クラッド層52の外径が増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12の外径と等しいことがより好ましい。 The inside of the upstream optical filter unit 50 so that the residual excitation light P 2 propagating in the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10 is efficiently introduced into the inner clad layer 52 of the upstream optical filter unit 50. The outer diameter of the clad layer 52 is preferably equal to or larger than the outer diameter of the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10. Also, as reflected excitation light P 2 'reflected by the clad grating portion 54 of the upstream-side filter part 50 is introduced effectively into the inner cladding layer 12 of the amplification optical fiber 10, the upstream-side filter part 50 It is more preferable that the outer diameter of the inner clad layer 52 is equal to the outer diameter of the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10.

同様に、下流側光フィルタ部60において励起光P1の下流側への透過を抑制するために、下流側光フィルタ部60は、波長λ1の励起光P1を反射し、波長λ2の励起光P2を透過させるように構成されていることが好ましい。このように下流側光フィルタ部60によって励起光P1を反射するように構成すれば、下流側に向かう残留励起光P1を下流側光フィルタ部60で反射させて増幅用光ファイバ10に戻すことができる。このように残留励起光P1を増幅用光ファイバ10に戻すことで、残留励起光P1を増幅用光ファイバ10のコア11で再吸収させることが可能となるのでファイバレーザ装置1の出力効率が高まる。また、残留励起光P1がさらに前方励起光源21に戻ることも考えられるが、増幅用光ファイバ10で再吸収されて残留励起光P1の強度がさらに弱くなるので、残留励起光P1が前方励起光源21に到達したとしても、前方励起光源21の発熱や故障の可能性が低減される。以下、このような下流側光フィルタ部60の一例を説明する。 Similarly, in order to suppress the transmission of the downstream side of the pump light P 1 downstream optical filter unit 60, the downstream-side filter part 60 reflects the excitation light P 1 of the wavelength lambda 1, wavelength lambda 2 It is preferable that it is configured to transmit the excitation light P 2 . If the downstream side optical filter unit 60 is configured to reflect the excitation light P 1 in this way, the downstream side optical filter unit 60 reflects the residual excitation light P 1 toward the downstream side and returns it to the amplification optical fiber 10. be able to. By returning this way the residual pump light P 1 to the amplification optical fiber 10, the fiber output efficiency of the laser device 1 since it is possible to re-absorb the residual pump light P 1 in the core 11 of the amplification optical fiber 10 Will increase. Further, it is conceivable that the residual excitation light P 1 further returns to the forward excitation light source 21, but since it is reabsorbed by the amplification optical fiber 10 and the intensity of the residual excitation light P 1 is further weakened, the residual excitation light P 1 is generated. Even if the forward excitation light source 21 is reached, the possibility of heat generation and failure of the front excitation light source 21 is reduced. Hereinafter, an example of such a downstream side optical filter unit 60 will be described.

図5は、このような下流側光フィルタ部60を光軸に平行な面で切断したときの構成の一例を模式的に示す断面図である。図5に示すように、下流側光フィルタ部60は、上流側光フィルタ部50と同様に、例えばSiO2からなるコア61と、コア61の周囲を覆う内側クラッド層62と、内側クラッド層62の周囲を覆う外側クラッド層63とを有している。内側クラッド層62には、感光性を与えるドーパントであるゲルマニウム(Ge)が添加されている。このGeの添加により内側クラッド層52の屈折率が上昇してしまうので、屈折率を低下させるドーパントであるホウ素(B)又はフッ素(F)又はホウ素とフッ素の混合物も内側クラッド層62に添加されている。GeとBとを同時に添加することで感光性が高まるという報告もあるため、感光性を向上させる観点からもGeとBの両方が内側クラッド層62に添加されていることが好ましい。下流側光フィルタ部60のコア61及び内側クラッド層62はそれぞれ増幅用光ファイバ10のコア11及び内側クラッド層12と光学的に結合されている。 FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of a configuration when such a downstream side optical filter unit 60 is cut along a plane parallel to the optical axis. As shown in FIG. 5, the downstream side optical filter unit 60 has, like the upstream side optical filter unit 50, a core 61 made of, for example, SiO 2 , an inner clad layer 62 that covers the periphery of the core 61, and an inner clad layer 62. It has an outer clad layer 63 that covers the periphery of the light. Germanium (Ge), which is a dopant that imparts photosensitivity, is added to the inner clad layer 62. Since the addition of Ge increases the refractive index of the inner clad layer 52, boron (B) or fluorine (F), which is a dopant that lowers the refractive index, or a mixture of boron and fluorine is also added to the inner clad layer 62. ing. Since it has been reported that the photosensitivity is enhanced by adding Ge and B at the same time, it is preferable that both Ge and B are added to the inner clad layer 62 from the viewpoint of improving the photosensitivity. The core 61 and the inner clad layer 62 of the downstream optical filter unit 60 are optically coupled to the core 11 and the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10, respectively.

内側クラッド層62の屈折率はコア61の屈折率よりも低くなっており、コア61の内側には信号光Lが伝搬可能な光導波路が形成される。また、外側クラッド層63の屈折率は内側クラッド層62の屈折率よりも低くなっており、内側クラッド層62の内側には、後方励起光源22からの励起光P2が伝搬可能な第2の励起光導波路が形成される。このように、本実施形態における内側クラッド層62は、後方励起光源22からの励起光P2が伝搬可能な第2の励起光導波路を有する励起光導波クラッド層となっている。 The refractive index of the inner clad layer 62 is lower than that of the core 61, and an optical waveguide capable of propagating the signal light L is formed inside the core 61. Further, the refractive index of the outer clad layer 63 is lower than the refractive index of the inner clad layer 62, and the excitation light P 2 from the rear excitation light source 22 can propagate inside the inner clad layer 62. An excited optical waveguide is formed. As described above, the inner clad layer 62 in the present embodiment is an excitation optical waveguide clad layer having a second excitation optical waveguide capable of propagating the excitation light P 2 from the rear excitation light source 22.

図5に示すように、下流側光フィルタ部60の内側クラッド層62は、光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部64を有している。このクラッドグレーティング部64は、内側クラッド層62の他の部分66よりも屈折率が高くなった屈折率変化部68を複数個含んでおり、当該他の部分66を含んでいる。これらの屈折率変化部68は、光軸方向に沿って以下の式(3)で表される格子間隔d1で配置されており、その屈折率はコア61の屈折率よりも低くなっている。
1=λ1/(2×neff62) ・・・(3)
ここで、neff62は下流側光フィルタ部60の内側クラッド層62の伝搬モードの実効屈折率である。このような格子間隔d1で配置された屈折率変化部68を含むクラッドグレーティング部64は、下流側光フィルタ部60の内側クラッド層62を伝搬する波長λ1の励起光P1を反射する。
As shown in FIG. 5, the inner clad layer 62 of the downstream side optical filter unit 60 has a clad grating portion 64 whose refractive index changes periodically along the optical axis direction. The clad grating portion 64 includes a plurality of refractive index changing portions 68 having a higher refractive index than the other portions 66 of the inner clad layer 62, and includes the other portions 66. These refractive index changing portions 68 are arranged along the optical axis direction at a grid spacing d 1 represented by the following equation (3), and the refractive index is lower than the refractive index of the core 61. ..
d 1 = λ 1 / (2 × n eff62 ) ・ ・ ・ (3)
Here, n eff 62 is the effective refractive index of the propagation mode of the inner clad layer 62 of the downstream optical filter unit 60. The clad grating section 64 including the refractive index changing section 68 arranged at such a lattice spacing d 1 reflects the excitation light P 1 having a wavelength λ 1 propagating in the inner clad layer 62 of the downstream optical filter section 60.

前方励起光源21から出力された励起光P1は、上述したように上流側光フィルタ部50を透過して、増幅用光ファイバ10に導入される。増幅用光ファイバ10に導入された励起光P1はコア11を通過する際に希土類元素イオンに吸収されるが、コア11に吸収されなかった励起光(残留励起光)P1は、増幅用光ファイバ10の下流側に位置する下流側光フィルタ部60の内側クラッド層62を伝搬する。この残留励起光P1は、波長λ1を有しているため、上述した下流側光フィルタ部60のクラッドグレーティング部64によって反射され、反射励起光P1’として上流側に戻ることとなる。一方、後方励起光源22からの励起光P2の波長はλ2であり上記波長λ1とは異なるため、後方励起光源22からの励起光P2は下流側光フィルタ部60のクラッドグレーティング部64で反射せずにそのまま透過する。 The excitation light P 1 output from the forward excitation light source 21 passes through the upstream side optical filter unit 50 as described above and is introduced into the amplification optical fiber 10. The excitation light P 1 introduced into the amplification optical fiber 10 is absorbed by rare earth element ions when passing through the core 11, but the excitation light (residual excitation light) P 1 not absorbed by the core 11 is for amplification. It propagates through the inner clad layer 62 of the downstream side optical filter unit 60 located on the downstream side of the optical fiber 10. Since the residual excitation light P 1 has a wavelength λ 1 , it is reflected by the clad grating portion 64 of the downstream side optical filter unit 60 described above, and returns to the upstream side as the reflected excitation light P 1 '. On the other hand, since the wavelength of the excitation light P 2 from the rear excitation light source 22 is λ 2 and is different from the above wavelength λ 1 , the excitation light P 2 from the rear excitation light source 22 is the clad grating portion 64 of the downstream side optical filter unit 60. It is transmitted as it is without being reflected.

このように、下流側光フィルタ部60によって残留励起光P1が下流側光フィルタ部60よりも下流側に伝搬していくことが抑制されるため、例えば図1の下流側光コンバイナ32に残留励起光P1が入射して下流側光コンバイナ32が発熱又は損傷してしまうことを防ぐことができる。また、残留励起光P1を下流側光フィルタ部60のクラッドグレーティング部64により反射させて反射励起光P1’を増幅用光ファイバ10に戻すことができる。このように反射励起光P1’を増幅用光ファイバ10に戻すことで、反射励起光P1’を増幅用光ファイバ10のコア11で再吸収させることが可能となるのでファイバレーザ装置1の出力効率が高まる。また、反射励起光P1’がさらに前方励起光源21に戻ることも考えられるが、増幅用光ファイバ10で再吸収されて反射励起光P1’の強度がさらに弱くなるので、反射励起光P1’が前方励起光源21に到達したとしても、前方励起光源21の発熱や故障の可能性が低減される。 In this way, the downstream side optical filter unit 60 suppresses the propagation of the residual excitation light P 1 to the downstream side of the downstream side optical filter unit 60, so that it remains in the downstream side optical combiner 32 of FIG. 1, for example. It is possible to prevent the downstream optical combiner 32 from being generated or damaged due to the incident of the excitation light P 1 . Further, it is possible to return to the amplification optical fiber 10 reflected pump light P 1 'residual pump light P 1 is reflected by the cladding grating portion 64 of the downstream-side filter part 60. 'By returning to the amplification optical fiber 10, the reflected excitation light P 1' thus reflected excitation light P 1 of the fiber laser unit 1 so it is possible to re-absorb the core 11 of the amplification optical fiber 10 Output efficiency is increased. Further, 'it is conceivable to return to more forward pumping light source 21, reflected excitation light P 1 is reabsorbed by the amplification optical fiber 10' reflected excitation light P 1 because the strength of becomes weaker, the reflected excitation light P even 1 'reaches the forward pumping light source 21, the possibility of heat generation and failure of the forward pumping light source 21 is reduced.

なお、増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12を伝搬する残留励起光P1が下流側光フィルタ部60の内側クラッド層62に効率的に導入されるように、下流側光フィルタ部60の内側クラッド層62の外径は、増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12の外径以上であることが好ましい。また、下流側光フィルタ部60のクラッドグレーティング部64で反射した反射励起光P1’が増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12に効果的に導入されるように、下流側光フィルタ部60の内側クラッド層62の外径が増幅用光ファイバ10の内側クラッド層12の外径と等しいことがより好ましい。 The inside of the downstream side optical filter unit 60 so that the residual excitation light P 1 propagating through the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10 is efficiently introduced into the inner clad layer 62 of the downstream side optical filter unit 60. The outer diameter of the clad layer 62 is preferably equal to or larger than the outer diameter of the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10. Also, as reflected excitation light P 1 reflected by the clad grating portion 64 of the downstream-side optical filter 60 'is effectively introduced into the inner cladding layer 12 of the amplification optical fiber 10, the downstream-side filter part 60 It is more preferable that the outer diameter of the inner clad layer 62 is equal to the outer diameter of the inner clad layer 12 of the amplification optical fiber 10.

上述したクラッドグレーティング部54を有する上流側光フィルタ部50やクラッドグレーティング部64を有する下流側光フィルタ部60は以下のような方法で製造することができる。例えば、図6Aに示すように、SiO2からなるコア71と、コア71の周囲を覆う内側クラッド層72と、内側クラッド層72の周囲を覆う外側クラッド層73とを含む基材光ファイバ(ダブルクラッドファイバ)70を用意する。この基材光ファイバ70のコア71にはドーパントが添加されていない。 The upstream side optical filter unit 50 having the clad grating unit 54 and the downstream side optical filter unit 60 having the clad grating unit 64 can be manufactured by the following methods. For example, as shown in FIG. 6A, a base optical fiber (double) including a core 71 made of SiO 2 , an inner clad layer 72 covering the periphery of the core 71, and an outer clad layer 73 covering the periphery of the inner clad layer 72. Clad fiber) 70 is prepared. No dopant is added to the core 71 of the base optical fiber 70.

一方、基材光ファイバ70の内側クラッド層72には、感光性を与えるドーパントであるゲルマニウム(Ge)が添加されている。このGeの添加により内側クラッド層72の屈折率が上昇してしまうので、屈折率を低下させるドーパントであるホウ素(B)も内側クラッド層72に添加される。ホウ素に代えてフッ素(F)又はホウ素とフッ素の混合物を内側クラッド層72に添加してもよい。GeとBとを同時に添加することで感光性が高まるという報告もあるため、感光性を向上させる観点からもGeとBの両方を内側クラッド層72に添加することが好ましい。これらのGeとBの添加量は、内側クラッド層72の屈折率がコア71の屈折率よりも低くなるように調整される。 On the other hand, germanium (Ge), which is a dopant that imparts photosensitivity, is added to the inner clad layer 72 of the base optical fiber 70. Since the addition of Ge increases the refractive index of the inner clad layer 72, boron (B), which is a dopant that lowers the refractive index, is also added to the inner clad layer 72. Fluorine (F) or a mixture of boron and fluorine may be added to the inner clad layer 72 instead of boron. Since it has been reported that the photosensitivity is enhanced by adding Ge and B at the same time, it is preferable to add both Ge and B to the inner clad layer 72 from the viewpoint of improving the photosensitivity. The amount of these Ge and B added is adjusted so that the refractive index of the inner clad layer 72 is lower than the refractive index of the core 71.

このような基材光ファイバ70に、位相マスク法や二光束干渉法などの公知の方法を用いて光軸方向に沿って周期的な強度分布を有する光(紫外光)を半径方向から照射する。これにより、内側クラッド層72の屈折率が、照射される光の強度に応じて局所的に変化し、この変化した状態が半永続的に持続する。この結果、光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部を有する光フィルタ部が得られる。このような光フィルタ部は、上述した上流側光フィルタ部50又は下流側光フィルタ部60として用いることができる。 The base optical fiber 70 is irradiated with light (ultraviolet light) having a periodic intensity distribution along the optical axis direction from the radial direction by using a known method such as a phase mask method or a two-luminous flux interferometry. .. As a result, the refractive index of the inner clad layer 72 changes locally according to the intensity of the irradiated light, and this changed state lasts semipermanently. As a result, an optical filter unit having a clad grating unit whose refractive index changes periodically along the optical axis direction can be obtained. Such an optical filter unit can be used as the upstream side optical filter unit 50 or the downstream side optical filter unit 60 described above.

なお、基材光ファイバ70のコア71には感光性を与えるドーパントが添加されていないため、コア71に上記紫外線を照射してもコア71の屈折率は影響を受けない。 Since the dopant that gives photosensitivity is not added to the core 71 of the base optical fiber 70, the refractive index of the core 71 is not affected even if the core 71 is irradiated with the above ultraviolet rays.

また、他の例としては、図6Bに示すように、屈折率を上げるためのドーパントであるアルミニウム(Al)、リン(P)、及び塩素(Cl)のうち少なくとも1つをSiO2に添加したコア81と、コア81の周囲を覆う内側クラッド層82と、内側クラッド層82の周囲を覆う外側クラッド層83とを含む基材光ファイバ(ダブルクラッドファイバ)80を用いてもよい。コア81に添加するドーパントは、感光性を高める機能を有していないことが好ましい。内側クラッド層82には、感光性を与えるドーパントであるGeのみを添加するか、あるいは、Geに加えて屈折率を低下させるドーパントであるB(あるいはF又はBとFの混合物)を添加する。このような基材光ファイバ80に紫外光を照射することによっても、光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部を有する光フィルタ部を得ることができる。このような光フィルタ部は、上述した上流側光フィルタ部50又は下流側光フィルタ部60として用いることができる。 As another example, as shown in FIG. 6B, at least one of aluminum (Al), phosphorus (P), and chlorine (Cl), which are dopants for increasing the refractive index, was added to SiO 2 . A base material optical fiber (double clad fiber) 80 including a core 81, an inner clad layer 82 that covers the periphery of the core 81, and an outer clad layer 83 that covers the periphery of the inner clad layer 82 may be used. It is preferable that the dopant added to the core 81 does not have a function of increasing the photosensitivity. Only Ge, which is a dopant that imparts photosensitivity, is added to the inner clad layer 82, or B (or F or a mixture of B and F), which is a dopant that lowers the refractive index, is added in addition to Ge. By irradiating such a base material optical fiber 80 with ultraviolet light, it is possible to obtain an optical filter portion having a clad grating portion whose refractive index changes periodically along the optical axis direction. Such an optical filter unit can be used as the upstream side optical filter unit 50 or the downstream side optical filter unit 60 described above.

図7は、本発明の第2の実施形態におけるファイバレーザ装置101の全体構成を示す模式的ブロック図である。本実施形態では、第1の実施形態における上流側光フィルタ部50と高反射FBG部14に代えて上流側光フィルタ部150が設けられており、第1の実施形態における下流側光フィルタ部60と低反射FBG部16に代えて下流側光フィルタ部160が設けられている。 FIG. 7 is a schematic block diagram showing the overall configuration of the fiber laser apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the upstream side optical filter unit 150 is provided in place of the upstream side optical filter unit 50 and the high reflection FBG unit 14 in the first embodiment, and the downstream side optical filter unit 60 in the first embodiment is provided. A downstream optical filter unit 160 is provided in place of the low reflection FBG unit 16.

図8は、上流側光フィルタ部150を光軸に平行な面で切断したときの構成を模式的に示す断面図である。図8に示すように、本実施形態の上流側光フィルタ部150は、図5に示す第1の実施形態の上流側光フィルタ部50の変型例である。上流側光フィルタ部150の内側クラッド層52は、上流側光フィルタ部50と同様に、光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部154を有している。このクラッドグレーティング部154は、屈折率が高くなった屈折率変化部158X,158Yを含んでいる。 FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a configuration when the upstream side optical filter unit 150 is cut along a plane parallel to the optical axis. As shown in FIG. 8, the upstream side optical filter unit 150 of the present embodiment is a modified example of the upstream side optical filter unit 50 of the first embodiment shown in FIG. Like the upstream optical filter unit 50, the inner clad layer 52 of the upstream side optical filter unit 150 has a clad grating unit 154 whose refractive index changes periodically along the optical axis direction. The clad grating portion 154 includes the refractive index changing portions 158X and 158Y having a high refractive index.

また、本実施形態の上流側光フィルタ部150においては、コア51も、光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するコアグレーティング部155を有している。このコアグレーティング部155は、屈折率が高くなった屈折率変化部157X,157Yを含んでいる。クラッドグレーティング部154の屈折率変化部158X,158Yとコアグレーティング部155の屈折率変化部157X,157Yとは、光軸方向に沿って同一の位置に形成されている。 Further, in the upstream side optical filter unit 150 of the present embodiment, the core 51 also has a core grating unit 155 whose refractive index changes periodically along the optical axis direction. The core grating section 155 includes refractive index changing sections 157X and 157Y having a high refractive index. The refractive index changing portions 158X and 158Y of the clad grating portion 154 and the refractive index changing portions 157X and 157Y of the core grating portion 155 are formed at the same positions along the optical axis direction.

より具体的には、クラッドグレーティング部154は、光軸方向に沿って格子間隔d2で配置された屈折率変化部158Xと、格子間隔dSで配置された屈折率変化部158Yとを含んでいる。また、コアグレーティング部155は、光軸方向に沿って格子間隔d2で配置された屈折率変化部157Xと、格子間隔dSで配置された屈折率変化部157Yとを含んでいる。これらの格子間隔d2,dSは、上流側光フィルタ部150の内側クラッド層52の実効屈折率をneff52とし、コア51の実効屈折率をneff51とすると、以下の式(4)及び(5)で表される。
2=λ2/(2×neff52) ・・・(4)
S=λ3/(2×neff51) ・・・(5)
More specifically, the clad grating portion 154 includes a refractive index changing portion 158X arranged at a grid spacing d 2 along the optical axis direction and a refractive index changing portion 158Y arranged at a grid spacing d S. There is. Further, the core grating section 155 includes a refractive index changing section 157X arranged at a grid spacing d 2 along the optical axis direction and a refractive index changing section 157Y arranged at a grid spacing d S. For these lattice spacings d 2 and d S , assuming that the effective refractive index of the inner clad layer 52 of the upstream optical filter unit 150 is n eff52 and the effective refractive index of the core 51 is n eff51 , the following equation (4) and It is represented by (5).
d 2 = λ 2 / (2 × n eff52 ) ・ ・ ・ (4)
d S = λ 3 / (2 × n eff51 ) ・ ・ ・ (5)

上記格子間隔d2で配置された屈折率変化部158Xを含むクラッドグレーティング部154は、内側クラッド層52を伝搬する波長λ2の励起光P2を反射する。また、上記格子間隔dSで配置された屈折率変化部157Yを含むコアグレーティング部155は、コア51を伝搬する波長λ3の信号光Lを反射する。ここで、コアグレーティング部155の屈折率変化部157Yが存在する光軸方向の長さは、100%に近い信号光Lを反射するように十分に長くされており、コアグレーティング部155が第1の実施形態における高反射FBG部14として機能するようになっている。 The clad grating portion 154 including the refractive index changing portion 158X arranged at the lattice spacing d 2 reflects the excitation light P 2 having a wavelength λ 2 propagating in the inner clad layer 52. Further, the core grating unit 155 including the refractive index changing unit 157Y arranged at the lattice spacing d S reflects the signal light L of the wavelength λ 3 propagating in the core 51. Here, the length in the optical axis direction in which the refractive index changing portion 157Y of the core grating portion 155 exists is sufficiently long so as to reflect the signal light L close to 100%, and the core grating portion 155 is the first. It is designed to function as a high-reflection FBG unit 14 in the embodiment of.

後方励起光源22から出力された励起光P2のうち、増幅用光ファイバ10のコア11に吸収されなかった励起光(残留励起光)P2は、増幅用光ファイバ10の上流側に位置する上流側光フィルタ部150の内側クラッド層52を伝搬する。この残留励起光P2は、波長λ2を有しているため、上述した上流側光フィルタ部150のクラッドグレーティング部154の屈折率変化部158Xによって反射され、反射励起光P2’として下流側に戻ることとなる。一方、前方励起光源21から出力される励起光P1の波長はλ1であり上記波長λ2とは異なるため、前方励起光源21からの励起光P1は上流側光フィルタ部150のクラッドグレーティング部154で反射せずにそのまま透過する。 Of the excitation light P 2 output from the rear excitation light source 22, the excitation light (residual excitation light) P 2 that is not absorbed by the core 11 of the amplification optical fiber 10 is located on the upstream side of the amplification optical fiber 10. It propagates through the inner clad layer 52 of the upstream optical filter unit 150. The residual pump light P 2, since it has a wavelength lambda 2, is reflected by the refractive index change portion 158X of the clad grating 154 of the upstream-side filter part 150 described above, the downstream side as a reflected excitation light P 2 ' Will return to. On the other hand, since the wavelength of the excitation light P 1 output from the forward excitation light source 21 is λ 1 and is different from the wavelength λ 2 , the excitation light P 1 from the front excitation light source 21 is clad grating of the upstream optical filter unit 150. The part 154 transmits the light as it is without being reflected.

また、光共振器2内で生成される信号光Lは、増幅用光ファイバ10のコア11及び上流側光フィルタ部150のコア51を伝搬する。この信号光Lは、波長λ3を有しているため、上述した上流側光フィルタ部150のコアグレーティング部155の屈折率変化部157Yによって反射される。 Further, the signal light L generated in the optical resonator 2 propagates through the core 11 of the amplification optical fiber 10 and the core 51 of the upstream optical filter unit 150. Since this signal light L has a wavelength λ 3 , it is reflected by the refractive index changing unit 157Y of the core grating unit 155 of the upstream side optical filter unit 150 described above.

図9は、下流側光フィルタ部160を光軸に平行な面で切断したときの構成を模式的に示す断面図である。図9に示すように、本実施形態の下流側光フィルタ部160は、図4に示す第1の実施形態の下流側光フィルタ部60の変形例である。下流側光フィルタ部160の内側クラッド層62は、下流側光フィルタ部60と同様に、光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部164を有している。このクラッドグレーティング部164は、屈折率が高くなった屈折率変化部168X,168Yを含んでいる。 FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a configuration when the downstream side optical filter unit 160 is cut along a plane parallel to the optical axis. As shown in FIG. 9, the downstream side optical filter unit 160 of the present embodiment is a modified example of the downstream side optical filter unit 60 of the first embodiment shown in FIG. The inner clad layer 62 of the downstream side optical filter unit 160 has a clad grating portion 164 whose refractive index changes periodically along the optical axis direction, similarly to the downstream side optical filter unit 60. The clad grating portion 164 includes the refractive index changing portions 168X and 168Y having a high refractive index.

また、本実施形態の下流側光フィルタ部160においては、コア61も、光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するコアグレーティング部165を有している。このコアグレーティング部165は、屈折率が高くなった屈折率変化部167X,167Yを含んでいる。クラッドグレーティング部164の屈折率変化部168X,168Yとコアグレーティング部165の屈折率変化部167X,167Yとは、光軸方向に沿って同一の位置に形成されている。 Further, in the downstream side optical filter unit 160 of the present embodiment, the core 61 also has a core grating unit 165 whose refractive index changes periodically along the optical axis direction. The core grating section 165 includes refractive index changing sections 167X and 167Y having a high refractive index. The refractive index changing portions 168X and 168Y of the clad grating portion 164 and the refractive index changing portions 167X and 167Y of the core grating portion 165 are formed at the same positions along the optical axis direction.

より具体的には、クラッドグレーティング部164は、光軸方向に沿って格子間隔d1で配置された屈折率変化部168Xと、格子間隔dSで配置された屈折率変化部168Yとを含んでいる。また、コアグレーティング部165は、光軸方向に沿って格子間隔d1で配置された屈折率変化部167Xと、格子間隔dSで配置された屈折率変化部167Yとを含んでいる。これらの格子間隔d1,dSは、下流側光フィルタ部160の内側クラッド層62の実効屈折率をneff62とし、コア61の実効屈折率をneff61とすると、以下の式(6)及び(7)で表される。
1=λ1/(2×neff62) ・・・(6)
S=λ3/(2×neff61) ・・・(7)
More specifically, the clad grating portion 164 includes a refractive index changing portion 168X arranged at a grid spacing d 1 along the optical axis direction and a refractive index changing portion 168Y arranged at a grid spacing d S. There is. Further, the core grating section 165 includes a refractive index changing section 167X arranged at a grid spacing d 1 along the optical axis direction and a refractive index changing section 167Y arranged at a grid spacing d S. These lattice spacing d 1, d S is the effective refractive index of the inner cladding layer 62 of the downstream-side optical filter 160 and n Eff62, when the effective refractive index of the core 61 and n Eff61, the following equation (6) and It is represented by (7).
d 1 = λ 1 / (2 × n eff62 ) ・ ・ ・ (6)
d S = λ 3 / (2 × n eff61 ) ・ ・ ・ (7)

上記格子間隔d1で配置された屈折率変化部168Xを含むクラッドグレーティング部164は、内側クラッド層62を伝搬する波長λ1の励起光P1を反射する。また、上記格子間隔dSで配置された屈折率変化部167Yを含むコアグレーティング部165は、コア51を伝搬する波長λ3の信号光Lを反射する。ここで、コアグレーティング部165の屈折率変化部167Yが存在する光軸方向の長さは、信号光Lのうち例えば90%程度の光L’を透過させるように調整されており、コアグレーティング部165が第1の実施形態における低反射FBG部16として機能するようになっている。 The clad grating portion 164 including the refractive index changing portion 168X arranged at the lattice spacing d 1 reflects the excitation light P 1 having a wavelength λ 1 propagating in the inner clad layer 62. Further, the core grating unit 165 including the refractive index changing unit 167Y arranged at the lattice spacing d S reflects the signal light L of the wavelength λ 3 propagating in the core 51. Here, the length of the core grating section 165 in the optical axis direction in which the refractive index changing section 167Y exists is adjusted so as to transmit, for example, about 90% of the signal light L, which is the light L', and the core grating section. 165 functions as the low-reflection FBG unit 16 in the first embodiment.

前方励起光源21から出力された励起光P1のうち、増幅用光ファイバ10のコア11に吸収されなかった励起光(残留励起光)P1は、増幅用光ファイバ10の下流側に位置する下流側光フィルタ部160の内側クラッド層62を伝搬する。この残留励起光P1は、波長λ1を有しているため、上述した下流側光フィルタ部160のクラッドグレーティング部164の屈折率変化部168Xによって反射され、反射励起光P1’として上流側に戻ることとなる。一方、後方励起光源22から出力される励起光P2の波長はλ2であり上記波長λ1とは異なるため、後方励起光源22からの励起光P2は下流側光フィルタ部160のクラッドグレーティング部164で反射せずにそのまま透過する。 Of the excitation light P 1 output from the forward excitation light source 21, the excitation light (residual excitation light) P 1 not absorbed by the core 11 of the amplification optical fiber 10 is located on the downstream side of the amplification optical fiber 10. It propagates through the inner clad layer 62 of the downstream side optical filter unit 160. The residual pump light P 1, since having a wavelength lambda 1, is reflected by the refractive index change portion 168X of the clad grating 164 of the downstream filter part 160 as described above, the upstream side as the reflected excitation light P 1 ' Will return to. On the other hand, since the wavelength of the excitation light P 2 output from the rear excitation light source 22 is λ 2 and is different from the above wavelength λ 1 , the excitation light P 2 from the rear excitation light source 22 is clad grating of the downstream side optical filter unit 160. It is transmitted as it is without being reflected by the part 164.

また、光共振器2内で生成される信号光Lは、増幅用光ファイバ10のコア11及び下流側光フィルタ部160のコア61を伝搬する。この信号光Lは、波長λ3を有しているため、そのほとんどが下流側光フィルタ部160のコアグレーティング部165の屈折率変化部167Yによって反射され、その一部の光L’(例えば90%)が下流側に伝搬してデリバリファイバ40を通ってレーザ出射部41から出射される。 Further, the signal light L generated in the optical resonator 2 propagates through the core 11 of the amplification optical fiber 10 and the core 61 of the downstream optical filter unit 160. Since this signal light L has a wavelength λ 3 , most of it is reflected by the refractive index changing part 167Y of the core grating part 165 of the downstream side optical filter part 160, and a part of the light L'(for example, 90). %) Propagates to the downstream side, passes through the delivery fiber 40, and is emitted from the laser emitting portion 41.

本実施形態においては、上流側光フィルタ部150のコアグレーティング部155の屈折率変化部157Yが光共振器2における高反射ファイバブラッググレーティング部として機能し、下流側光フィルタ部160のコアグレーティング部165の屈折率変化部167Yが光共振器2における低反射ファイバブラッググレーティング部として機能する。このように、本実施形態では、光共振器2を構成する高反射FBG部14として上流側光フィルタ部150を用いることができる。また、光共振器2を構成する低反射FBG部16として下流側光フィルタ部160を用いることができる。この場合、第1の実施形態における上流側光フィルタ部50と高反射FBG部14を一体化するとともに、第1の実施形態における下流側光フィルタ部60と低反射FBG部16とを一体化することができる。したがって、共振器を構成する高反射FBG部14とは別に上流側光フィルタ部150を用いた場合もしくは低反射FBG部16とは別に下流側光フィルタ部160を用いた場合と比べ、融着接続点が減ることによって光損失が低減するとともに、部品点数が減ることによって製造コストが低減する。 In the present embodiment, the refractive index changing portion 157Y of the core grating section 155 of the upstream optical filter section 150 functions as a highly reflective fiber Bragg grating section in the optical resonator 2, and the core grating section 165 of the downstream optical filter section 160 functions. The refractive index changing portion 167Y of the above functions as a low reflection fiber Bragg grating portion in the optical resonator 2. As described above, in the present embodiment, the upstream side optical filter unit 150 can be used as the highly reflective FBG unit 14 constituting the optical resonator 2. Further, the downstream side optical filter unit 160 can be used as the low reflection FBG unit 16 constituting the optical resonator 2. In this case, the upstream side optical filter unit 50 and the high reflection FBG unit 14 in the first embodiment are integrated, and the downstream side optical filter unit 60 and the low reflection FBG unit 16 in the first embodiment are integrated. be able to. Therefore, compared with the case where the upstream side optical filter unit 150 is used separately from the high reflection FBG unit 14 constituting the resonator, or the case where the downstream side optical filter unit 160 is used separately from the low reflection FBG unit 16, fusion connection is performed. By reducing the number of points, the optical loss is reduced, and by reducing the number of parts, the manufacturing cost is reduced.

上述したクラッドグレーティング部154を有する上流側光フィルタ部150やクラッドグレーティング部164を有する下流側光フィルタ部160は以下のような方法で製造することができる。例えば、図10Aに示すように、SiO2に感光性を与えるドーパントであるGeを添加したコア171と、コア171の周囲を覆う内側クラッド172と、内側クラッド172の周囲を覆う外側クラッド173とを含む基材光ファイバ(ダブルクラッドファイバ)170を用意する。基材光ファイバ170の内側クラッド172にもコア171と同様にGeが添加されるが、内側クラッド172へのGeの添加濃度をコア171へのGeの添加濃度よりも低くする。このGeの添加濃度の差により、内側クラッド172の屈折率がコア171の屈折率よりも低くなっている。このような基材光ファイバ170に、位相マスク法や二光束干渉法などの公知の方法を用いて光軸方向に沿って周期的な強度分布を有する光(紫外光)を照射することで、光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部及びコアグレーティング部を有する光フィルタ部を得ることができる。このような光フィルタ部は、上述した上流側光フィルタ部150又は下流側光フィルタ部160として用いることができる。 The upstream side optical filter unit 150 having the clad grating unit 154 and the downstream side optical filter unit 160 having the clad grating unit 164 can be manufactured by the following methods. For example, as shown in FIG. 10A, a core 171 to which Ge, which is a dopant that imparts photosensitivity to SiO 2 , is added, an inner clad 172 that covers the periphery of the core 171, and an outer clad 173 that covers the periphery of the inner clad 172 are provided. A base material optical fiber (double clad fiber) 170 including the base material is prepared. Ge is added to the inner clad 172 of the base optical fiber 170 in the same manner as the core 171. However, the concentration of Ge added to the inner clad 172 is made lower than the concentration of Ge added to the core 171. Due to this difference in the addition concentration of Ge, the refractive index of the inner clad 172 is lower than that of the core 171. By irradiating such a base optical fiber 170 with light (ultraviolet light) having a periodic intensity distribution along the optical axis direction by using a known method such as a phase mask method or a biluminal interferometry. It is possible to obtain an optical filter portion having a clad grating portion and a core grating portion whose refractive index changes periodically along the optical axis direction. Such an optical filter unit can be used as the upstream side optical filter unit 150 or the downstream side optical filter unit 160 described above.

また、他の方法として、図10Bに示すように、SiO2にGeを添加したコア181と、コア181と同程度の濃度でGeを添加し、さらにBも添加した内側クラッド182と、内側クラッド182の周囲を覆う外側クラッド183とを含む基材光ファイバ(ダブルクラッドファイバ)180を用いてもよい。このような基材光ファイバ180に紫外光を照射することによっても、光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部及びコアグレーティング部を有する光フィルタ部を得ることができる。このような光フィルタ部は、上述した上流側光フィルタ部150又は下流側光フィルタ部160として用いることができる。 As another method, as shown in FIG. 10B, a core 181 in which Ge is added to SiO 2 , an inner clad 182 in which Ge is added at the same concentration as the core 181 and B is also added, and an inner clad. A base optical fiber (double clad fiber) 180 including an outer clad 183 that covers the periphery of the 182 may be used. By irradiating such a base optical fiber 180 with ultraviolet light, it is possible to obtain an optical filter portion having a clad grating portion and a core grating portion whose refractive index changes periodically along the optical axis direction. Such an optical filter unit can be used as the upstream side optical filter unit 150 or the downstream side optical filter unit 160 described above.

図11は、本発明の第3の実施形態におけるファイバレーザ装置201の全体構成を示す模式的ブロック図である。本実施形態では、図11に示すように、それぞれの前方励起光源21と上流側光コンバイナ31との間に上流側光フィルタ部250が設けられており、それぞれの後方励起光源22と下流側光コンバイナ32との間に下流側光フィルタ部260が設けられている。 FIG. 11 is a schematic block diagram showing the overall configuration of the fiber laser apparatus 201 according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, an upstream side optical filter unit 250 is provided between each of the front excitation light sources 21 and the upstream side light combiner 31, and the rear excitation light sources 22 and the downstream side light are provided. A downstream optical filter unit 260 is provided between the combiner 32 and the combiner 32.

上流側光フィルタ部250は、前方励起光源21から出力される波長λ1の励起光P1の透過は許容するが、後方励起光源22から出力される波長λ2の励起光P2の透過は抑制するように構成されている。また、上流側光フィルタ部250は、光共振器2の増幅用光ファイバ10で増幅される波長λ3の光(信号光)Lの透過を抑制するように構成されている。例えば、特定の吸収材を用いて、波長λ2の励起光P2及び波長λ3の信号光Lは吸収するが波長λ1の励起光P1は吸収しないように上流側光フィルタ部250を構成することができる。あるいは、光カプラなどを用いて特定の波長の光(波長λ2の励起光P2及び波長λ3の信号光L)を外部に分離するように上流側光フィルタ部250を構成することができる。あるいは、上述したファイバブラッググレーティング技術を用いて、波長λ2の励起光P2及び波長λ3の信号光Lは反射するが波長λ1の励起光P1は透過するように上流側光フィルタ部250を構成することができる。 The upstream side optical filter unit 250 allows transmission of the excitation light P 1 of wavelength λ 1 output from the front excitation light source 21, but transmits the excitation light P 2 of wavelength λ 2 output from the rear excitation light source 22. It is configured to suppress. Further, the upstream side optical filter unit 250 is configured to suppress the transmission of light (signal light) L having a wavelength λ 3 amplified by the amplification optical fiber 10 of the optical resonator 2. For example, using a specific absorbent, the upstream-side light filter section 250 as the excitation light P 1 of the pumping light P 2 and the signal light L is absorbed the wavelength lambda 1 of the wavelength lambda 3 of the wavelength lambda 2 does not absorb Can be configured. Alternatively, it is possible to configure the upstream optical filter portion 250 to separate the light (signal light L having a wavelength lambda 2 of the pumping light P 2 and wavelength lambda 3) of a particular wavelength to the outside by using an optical coupler .. Alternatively, a fiber Bragg grating technology described above, the upstream-side filter part to the signal light L of the excitation light P 2 and wavelength lambda 3 of the wavelength lambda 2 is reflected excitation light P 1 of the wavelength lambda 1 is transmitted 250 can be configured.

このような上流側光フィルタ部250により、増幅用光ファイバ10のコア11に吸収されなかった残留励起光P2とともに増幅用光ファイバ10で増幅された信号光Lが、上流側光フィルタ部250を越えて前方励起光源21に伝搬することが抑制される。したがって、残留励起光P2と及び信号光Lによる前方励起光源21の発熱や故障の可能性を低減することができる。 The signal light L amplified by the amplification optical fiber 10 together with the residual excitation light P 2 that was not absorbed by the core 11 of the amplification optical fiber 10 by the upstream side optical filter unit 250 is the upstream side optical filter unit 250. Propagation to the forward excitation light source 21 beyond the above is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the possibility of heat generation and failure of the forward excitation light source 21 due to the residual excitation light P 2 and the signal light L.

下流側光フィルタ部260は、後方励起光源22から出力される波長λ2の励起光P2の透過は許容するが、前方励起光源21から出力される波長λ1の励起光P1の透過は抑制するように構成されている。また、下流側光フィルタ部260は、光共振器2の増幅用光ファイバ10で増幅される波長λ3の光(信号光)Lの透過を抑制するように構成されている。例えば、特定の吸収材を用いて、波長λ1の励起光P1及び波長λ3の信号光Lは吸収するが波長λ2の励起光P2は吸収しないように下流側光フィルタ部260を構成することができる。あるいは、光カプラなどを用いて特定の波長の光(波長λ1の励起光P1及び波長λ3の信号光L)を外部に分離するように下流側光フィルタ部260を構成することができる。あるいは、上述したファイバブラッググレーティング技術を用いて、波長λ1の励起光P1及び波長λ3の信号光Lは反射するが波長λ2の励起光P2は透過するように下流側光フィルタ部260を構成することができる。 The downstream side optical filter unit 260 allows the transmission of the excitation light P 2 of the wavelength λ 2 output from the rear excitation light source 22, but the transmission of the excitation light P 1 of the wavelength λ 1 output from the front excitation light source 21. It is configured to suppress. Further, the downstream side optical filter unit 260 is configured to suppress the transmission of light (signal light) L having a wavelength of λ 3 amplified by the amplification optical fiber 10 of the optical resonator 2. For example, using a specific absorbent, the downstream filter part 260 as the excitation light P 1 and the signal light L excitation light P 2 of absorbs the wavelength lambda 2 wavelength lambda 3 of the wavelength lambda 1 does not absorb Can be configured. Alternatively, it is possible to configure the downstream filter part 260 so as to separate the light (signal light L having a wavelength lambda 1 of the pump light P 1 and wavelength lambda 3) of a particular wavelength to the outside by using an optical coupler .. Alternatively, a fiber Bragg grating technology described above, the downstream-side filter part to the signal light L having a wavelength lambda 1 of the pump light P 1 and wavelength lambda 3 is reflected excitation light P 2 having a wavelength lambda 2 is transmitted 260 can be configured.

このような下流側光フィルタ部260により、増幅用光ファイバ10のコア11に吸収されなかった残留励起光P1とともに増幅用光ファイバ10で増幅された信号光Lが、下流側光フィルタ部260を越えて後方励起光源22に伝搬することが抑制される。したがって、残留励起光P1と及び信号光Lによる後方励起光源22の発熱や故障の可能性を低減することができる。 The signal light L amplified by the amplification optical fiber 10 together with the residual excitation light P 1 that was not absorbed by the core 11 of the amplification optical fiber 10 by the downstream side optical filter unit 260 is the downstream side optical filter unit 260. Propagation to the rear excitation light source 22 beyond the above is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the possibility of heat generation and failure of the rear excitation light source 22 due to the residual excitation light P 1 and the signal light L.

また、上述した光フィルタ部をファイバリングレーザ装置に適用することも可能である。図12は、本発明の第4の実施形態におけるファイバレーザ装置301の全体構成を示す模式的ブロック図であり、この実施形態のファイバレーザ装置301は、光共振器をすべて光ファイバで構成したファイバリングレーザ装置となっている。 It is also possible to apply the above-mentioned optical filter unit to a fiber ring laser device. FIG. 12 is a schematic block diagram showing the overall configuration of the fiber laser device 301 according to the fourth embodiment of the present invention. The fiber laser device 301 of this embodiment is a fiber in which the optical resonator is entirely composed of an optical fiber. It is a ring laser device.

図12に示すように、本実施形態におけるファイバレーザ装置301は、リング状に接続された光ファイバから構成される光共振器302を有している。この光共振器302は、信号光Lを一方向に伝搬させるためのアイソレータ310と、光スイッチ素子320と、デリバリファイバ40を介してレーザ出射部41に接続される出力光コンバイナ330とを含んでいる。波長λ1の励起光P1を出射する第1の励起光源21は、光コンバイナ31を介して増幅用光ファイバ10の一端側に接続されており、波長λ2の励起光P2を出射する第2の励起光源22は、光コンバイナ32を介して増幅用光ファイバ10の他端側に接続されている。 As shown in FIG. 12, the fiber laser apparatus 301 in this embodiment has an optical resonator 302 composed of optical fibers connected in a ring shape. The optical resonator 302 includes an isolator 310 for propagating the signal light L in one direction, an optical switch element 320, and an output optical combiner 330 connected to the laser emitting unit 41 via the delivery fiber 40. There is. The first excitation light source 21 for emitting pumping light P 1 of the wavelength lambda 1, via the optical combiner 31 is connected to one end of the amplification optical fiber 10, which emits excitation light P 2 having a wavelength lambda 2 The second excitation light source 22 is connected to the other end side of the amplification optical fiber 10 via an optical combiner 32.

光コンバイナ31と第1の励起光源21との間には第1の光フィルタ部350が接続されており、光コンバイナ32と第2の励起光源22との間には第2の光フィルタ部360が接続されている。第1の光フィルタ部350は、第1の励起光源21から出力される波長λ1の励起光P1の透過は許容するが、第2の励起光源22から出力される波長λ2の励起光P2及び光共振器302で増幅される波長λ3の信号光Lの透過を抑制するように構成されている。第2の光フィルタ部360は、第2の励起光源22から出力される波長λ2の励起光P2の透過は許容するが、第1の励起光源21から出力される波長λ1の励起光P1及び光共振器302で増幅される波長λ3の信号光Lの透過を抑制するように構成されている。 A first optical filter unit 350 is connected between the optical combiner 31 and the first excitation light source 21, and a second optical filter unit 360 is connected between the optical combiner 32 and the second excitation light source 22. Is connected. The first optical filter unit 350 allows transmission of the excitation light P 1 of the wavelength λ 1 output from the first excitation light source 21, but allows the excitation light of the wavelength λ 2 output from the second excitation light source 22 to pass through. It is configured to suppress the transmission of the signal light L of wavelength λ 3 amplified by P 2 and the optical resonator 302. The second optical filter unit 360 allows transmission of the excitation light P 2 of the wavelength λ 2 output from the second excitation light source 22, but allows the excitation light of the wavelength λ 1 output from the first excitation light source 21 to pass through. It is configured to suppress the transmission of the signal light L of wavelength λ 3 amplified by P 1 and the optical resonator 302.

上記第1の光フィルタ部350により、増幅用光ファイバ10のコア11に吸収されなかった残留励起光P2が第1の光フィルタ部350を越えて励起光源21に伝搬することが抑制されるともに、増幅用光ファイバ10で増幅された信号光Lも第1の光フィルタ部350を越えて第1の励起光源21に伝搬することが抑制される。したがって、残留励起光P2と及び信号光Lによる第1の励起光源21の発熱や故障の可能性を低減することができる。 The first optical filter unit 350 suppresses the residual excitation light P 2 not absorbed by the core 11 of the amplification optical fiber 10 from propagating to the excitation light source 21 beyond the first optical filter unit 350. In both cases, the signal light L amplified by the amplification optical fiber 10 is also suppressed from propagating to the first excitation light source 21 beyond the first optical filter unit 350. Therefore, it is possible to reduce the possibility of heat generation and failure of the first excitation light source 21 due to the residual excitation light P 2 and the signal light L.

また、上記第2の光フィルタ部360により、増幅用光ファイバ10のコア11に吸収されなかった残留励起光P1が第2の光フィルタ部360を越えて第2の励起光源22に伝搬することが抑制されるともに、増幅用光ファイバ10で増幅された信号光Lが、第2の光フィルタ部360を越えて第2の励起光源22に伝搬することが抑制される。したがって、残留励起光P1と及び信号光Lによる第2の励起光源22の発熱や故障の可能性を低減することができる。 Further, the residual excitation light P 1 not absorbed by the core 11 of the amplification optical fiber 10 is propagated to the second excitation light source 22 beyond the second optical filter unit 360 by the second optical filter unit 360. This is suppressed, and the signal light L amplified by the amplification optical fiber 10 is suppressed from propagating to the second excitation light source 22 beyond the second optical filter unit 360. Therefore, it is possible to reduce the possibility of heat generation and failure of the second excitation light source 22 due to the residual excitation light P 1 and the signal light L.

上述した実施形態においては、内側クラッドと外側クラッドの2層のクラッド層を有する光フィルタ部について説明したが、光フィルタ部のクラッド層の数はこれに限られるものではなく、光フィルタ部が3層以上のクラッド層を有していてもよい。また、上述した実施形態では、光フィルタ部の内側クラッド層が、励起光が伝搬する励起光導波路を形成する励起光導波クラッド層として機能する場合の例を説明したが、光フィルタ部が3層以上のクラッド層を有する場合には、残留励起光が伝搬する励起光導波路が形成された任意のクラッド層を励起光導波クラッド層とすることができる。 In the above-described embodiment, the optical filter unit having two clad layers, the inner clad and the outer clad, has been described, but the number of clad layers in the optical filter unit is not limited to this, and the number of optical filter units is 3. It may have more than one clad layer. Further, in the above-described embodiment, an example in which the inner clad layer of the optical filter portion functions as an excitation optical waveguide clad layer for forming an excitation optical waveguide in which excitation light propagates has been described, but the optical filter portion has three layers. When the above clad layer is provided, any clad layer on which the excitation optical waveguide in which the residual excitation light propagates is formed can be used as the excitation light waveguide clad layer.

また、上述した実施形態では、増幅用光ファイバ10の両側に光フィルタ部を設けた例を説明したが、増幅用光ファイバ10の一方の側にのみ上述した光フィルタ部を設けてもよい。このように増幅用光ファイバ10の一方の側にのみ光フィルタ部を設ける場合には、前方励起光源と後方励起光源のうち、希土類元素イオンに対する吸収スペクトルのピークが低い波長の励起光を生成する励起光源が接続される側とは反対側で残留励起光が多く生じる傾向があるため、吸収スペクトルのピークが低い波長の励起光を生成する励起光源(例えば図1の例では後方励起光源22)が接続される側とは反対側に光フィルタ部を設けることが好ましい。 Further, in the above-described embodiment, the example in which the optical filter portions are provided on both sides of the amplification optical fiber 10 has been described, but the above-mentioned optical filter portions may be provided only on one side of the amplification optical fiber 10. When the optical filter unit is provided only on one side of the amplification optical fiber 10 in this way, of the forward excitation light source and the rear excitation light source, excitation light having a wavelength having a lower peak of the absorption spectrum for rare earth element ions is generated. Since a large amount of residual excitation light tends to be generated on the side opposite to the side to which the excitation light source is connected, an excitation light source that generates excitation light having a wavelength with a low peak in the absorption spectrum (for example, the rear excitation light source 22 in the example of FIG. 1). It is preferable to provide an optical filter unit on the side opposite to the side to which the light source is connected.

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described so far, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment and may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea.

1 ファイバレーザ装置
2 光共振器
10 増幅用光ファイバ
11 コア
12 内側クラッド層
13 外側クラッド層
14 高反射FBG部
16 低反射FBG部
21 前方励起光源(第1の励起光源)
22 後方励起光源(第2の励起光源)
31 上流側光コンバイナ(第1の励起コンバイナ)
32 下流側光コンバイナ(第2の励起コンバイナ)
40 デリバリファイバ
41 レーザ出射部
50 上流側光フィルタ部(第1の光フィルタ部)
51 コア
52 内側クラッド層
53 外側クラッド層
54 クラッドグレーティング部
58 屈折率変化部
60 下流側光フィルタ部(第2の光フィルタ部)
61 コア
62 内側クラッド層
63 外側クラッド層
64 クラッドグレーティング部
68 屈折率変化部
101 ファイバレーザ装置
150 上流側光フィルタ部(第1の光フィルタ部)
154 クラッドグレーティング部
155 コアグレーティング部
157X,157Y,158X,158Y 屈折率変化部
160 下流側光フィルタ部(第2の光フィルタ部)
164 クラッドグレーティング部
165 コアグレーティング部
167X,167Y,168X,168Y 屈折率変化部
201 ファイバレーザ装置
250 上流側光フィルタ部(第1の光フィルタ部)
260 下流側光フィルタ部(第2の光フィルタ部)
301 ファイバレーザ装置
302 光共振器
350 第1の光フィルタ部
360 第2の光フィルタ部
L 信号光
1,P2 励起光
1 Fiber laser device 2 Optical resonator 10 Optical fiber for amplification 11 Core 12 Inner clad layer 13 Outer clad layer 14 High reflection FBG part 16 Low reflection FBG part 21 Forward excitation light source (first excitation light source)
22 Rear excitation light source (second excitation light source)
31 Upstream optical combiner (first excitation combiner)
32 Downstream optical combiner (second excitation combiner)
40 Delivery fiber 41 Laser emitting part 50 Upstream side optical filter part (first optical filter part)
51 Core 52 Inner clad layer 53 Outer clad layer 54 Clad grating part 58 Refractive index change part 60 Downstream side optical filter part (second optical filter part)
61 Core 62 Inner clad layer 63 Outer clad layer 64 Clad grating part 68 Refractive index change part 101 Fiber laser device 150 Upstream side optical filter part (first optical filter part)
154 Clad grating section 155 Core grating section 157X, 157Y, 158X, 158Y Refractive index change section 160 Downstream optical filter section (second optical filter section)
164 Clad grating section 165 Core grating section 167X, 167Y, 168X, 168Y Refractive index change section 201 Fiber laser device 250 Upstream optical filter section (first optical filter section)
260 downstream side optical filter section (second optical filter section)
301 Fiber laser device 302 Optical resonator 350 First optical filter unit 360 Second optical filter unit L Signal light P 1 , P 2 Excitation light

Claims (15)

希土類元素イオンが添加されたコアと、前記希土類元素イオンを励起する励起光を伝搬可能な光導波路を有するクラッド層とを含む増幅用光ファイバと、
第1の波長を有する第1の励起光を生成し、前記増幅用光ファイバの第1の端部側から前記増幅用光ファイバの前記クラッド層に前記第1の励起光を導入可能な少なくとも1つの第1の励起光源と、
前記第1の波長とは異なる第2の波長を有する第2の励起光を生成し、前記増幅用光ファイバの第2の端部側から前記増幅用光ファイバの前記クラッド層に前記第2の励起光を導入可能な少なくとも1つの第2の励起光源と、
前記少なくとも1つの第1の励起光源と前記増幅用光ファイバとの間に接続される第1の光フィルタ部であって、前記第1の波長の光の透過を許容しつつ、前記第2の波長の光の透過を抑制するように構成される第1の光フィルタ部と
を備える、ファイバレーザ装置。
An amplification optical fiber including a core to which rare earth element ions are added and a clad layer having an optical waveguide capable of propagating excitation light for exciting the rare earth element ions.
At least one capable of generating a first excitation light having a first wavelength and introducing the first excitation light into the clad layer of the amplification optical fiber from the first end side of the amplification optical fiber. With the first excitation light source,
A second excitation light having a second wavelength different from the first wavelength is generated, and the second end side of the amplification optical fiber is applied to the clad layer of the amplification optical fiber. With at least one second excitation light source capable of introducing excitation light,
A first optical filter unit connected between the at least one first excitation light source and the amplification optical fiber, the second optical filter unit, which allows the transmission of light of the first wavelength. A fiber optic laser apparatus including a first optical filter unit configured to suppress transmission of light of a wavelength.
前記第2の波長における前記希土類元素イオンに対する吸収スペクトルのピークは、前記第1の波長における前記希土類元素イオンに対する吸収スペクトルのピークよりも低い、請求項1に記載のファイバレーザ装置。 The fiber laser apparatus according to claim 1, wherein the peak of the absorption spectrum for the rare earth element ion at the second wavelength is lower than the peak of the absorption spectrum for the rare earth element ion at the first wavelength. 前記第1の光フィルタ部は、
コアと、
前記コアの周囲に配置される複数のクラッド層と
を備え、
前記第1の光フィルタ部の前記コアは、信号光の波長の光を反射するように光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するコアグレーティング部を有する、
請求項1又は2に記載のファイバレーザ装置。
The first optical filter unit is
With the core
With a plurality of clad layers arranged around the core
The core of the first optical filter unit has a core grating unit whose refractive index changes periodically along the optical axis direction so as to reflect light having a wavelength of signal light.
The fiber laser apparatus according to claim 1 or 2.
前記第1の光フィルタ部の複数のクラッド層は、少なくとも前記第1の励起光が伝搬する第1の励起光導波路を形成する励起光伝搬クラッド層を含み、
前記第1の光フィルタ部の前記励起光伝搬クラッド層は、前記第2の励起光の少なくとも一部を反射するように光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部を有する、
請求項3に記載のファイバレーザ装置。
The plurality of clad layers of the first optical filter unit include at least an excitation light propagation clad layer that forms a first excitation optical waveguide through which the first excitation light propagates.
The excitation light propagation clad layer of the first optical filter unit has a clad grating portion whose refractive index periodically changes along the optical axis direction so as to reflect at least a part of the second excitation light. ,
The fiber laser apparatus according to claim 3.
前記第1の光フィルタ部は、
コアと、
前記コアの周囲に配置される複数のクラッド層と
を備え、
前記第1の光フィルタ部の複数のクラッド層は、少なくとも前記第1の励起光が伝搬する第1の励起光導波路を形成する励起光伝搬クラッド層を含み、
前記第1の光フィルタ部の前記励起光伝搬クラッド層は、前記第2の励起光の少なくとも一部を反射するように光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部を有する、
請求項1又は2に記載のファイバレーザ装置。
The first optical filter unit is
With the core
With a plurality of clad layers arranged around the core
The plurality of clad layers of the first optical filter unit include at least an excitation light propagation clad layer that forms a first excitation optical waveguide through which the first excitation light propagates.
The excitation light propagation clad layer of the first optical filter unit has a clad grating portion whose refractive index periodically changes along the optical axis direction so as to reflect at least a part of the second excitation light. ,
The fiber laser apparatus according to claim 1 or 2.
前記少なくとも1つの第1の励起光源は、複数の第1の励起光源を含み、
前記ファイバレーザ装置は、前記複数の第1の励起光源からの第1の励起光を結合して前記増幅用光ファイバに導入する第1の光コンバイナをさらに備え、
前記第1の光フィルタ部は、前記第1の光コンバイナと前記増幅用光ファイバとの間に設けられる、
請求項1から5のいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
The at least one first excitation light source includes a plurality of first excitation light sources.
The fiber laser device further includes a first optical combiner that combines the first excitation lights from the plurality of first excitation light sources and introduces them into the amplification optical fiber.
The first optical filter unit is provided between the first optical combiner and the amplification optical fiber.
The fiber laser apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記少なくとも1つの第1の励起光源は、複数の第1の励起光源を含み、
前記ファイバレーザ装置は、前記複数の第1の励起光源からの第1の励起光を結合して前記増幅用光ファイバに導入する第1の光コンバイナをさらに備え、
前記第1の光フィルタ部は、前記複数の第1の励起光源のうち少なくとも1つと前記第1の光コンバイナとの間に接続される、
請求項1から5のいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
The at least one first excitation light source includes a plurality of first excitation light sources.
The fiber laser device further includes a first optical combiner that combines the first excitation lights from the plurality of first excitation light sources and introduces them into the amplification optical fiber.
The first optical filter unit is connected between at least one of the plurality of first excitation light sources and the first optical combiner.
The fiber laser apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記第1の光フィルタ部は、信号光の波長の光の透過を抑制するように構成される、請求項7に記載のファイバレーザ装置。 The fiber laser apparatus according to claim 7, wherein the first optical filter unit is configured to suppress transmission of light having a wavelength of signal light. 前記少なくとも1つの第2の励起光源と前記増幅用光ファイバとの間に接続される第2の光フィルタ部であって、前記第2の波長の光の透過を許容しつつ、前記第1の波長の光の透過を抑制するように構成される第2の光フィルタ部をさらに備える、請求項1から8のいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。 A second optical filter unit connected between the at least one second excitation light source and the amplification optical fiber, the first of which allows the transmission of light of the second wavelength. The fiber optic laser apparatus according to any one of claims 1 to 8, further comprising a second optical filter unit configured to suppress transmission of light having a wavelength. 前記第2の光フィルタ部は、
コアと、
前記コアの周囲に配置される複数のクラッド層と
を備え、
前記第2の光フィルタ部の前記コアは、信号光の波長の光を反射するように光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するコアグレーティング部を有する、
請求項9に記載のファイバレーザ装置。
The second optical filter unit is
With the core
With a plurality of clad layers arranged around the core
The core of the second optical filter unit has a core grating unit whose refractive index changes periodically along the optical axis direction so as to reflect light having a wavelength of signal light.
The fiber laser apparatus according to claim 9.
前記第2の光フィルタ部の複数のクラッド層は、少なくとも前記第2の励起光が伝搬する第2の励起光導波路を形成する励起光伝搬クラッド層を含み、
前記第2の光フィルタ部の前記励起光伝搬クラッド層は、前記第1の励起光の少なくとも一部を反射するように光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部を有する、
請求項10に記載のファイバレーザ装置。
The plurality of clad layers of the second optical filter unit include at least an excitation light propagation clad layer that forms a second excitation optical waveguide through which the second excitation light propagates.
The excitation light propagation clad layer of the second optical filter unit has a clad grating portion whose refractive index periodically changes along the optical axis direction so as to reflect at least a part of the first excitation light. ,
The fiber laser apparatus according to claim 10.
前記第2の光フィルタ部は、
コアと、
前記コアの周囲に配置される複数のクラッド層と
を備え、
前記第2の光フィルタ部の複数のクラッド層は、少なくとも前記第2の励起光が伝搬する第2の励起光導波路を形成する励起光伝搬クラッド層を含み、
前記第2の光フィルタ部の前記励起光伝搬クラッド層は、前記第1の励起光の少なくとも一部を反射するように光軸方向に沿って屈折率が周期的に変化するクラッドグレーティング部を有する、
請求項9に記載のファイバレーザ装置。
The second optical filter unit is
With the core
With a plurality of clad layers arranged around the core
The plurality of clad layers of the second optical filter unit include at least an excitation light propagation clad layer that forms a second excitation optical waveguide through which the second excitation light propagates.
The excitation light propagation clad layer of the second optical filter unit has a clad grating portion whose refractive index periodically changes along the optical axis direction so as to reflect at least a part of the first excitation light. ,
The fiber laser apparatus according to claim 9.
前記少なくとも1つの第2の励起光源は、複数の第2の励起光源を含み、
前記ファイバレーザ装置は、前記複数の第2の励起光源からの第2の励起光を結合して前記増幅用光ファイバに導入する第2の光コンバイナをさらに備え、
前記第2の光フィルタ部は、前記第2の光コンバイナと前記増幅用光ファイバとの間に設けられる、
請求項9から12のいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
The at least one second excitation light source includes a plurality of second excitation light sources.
The fiber laser device further includes a second optical combiner that combines the second excitation lights from the plurality of second excitation light sources and introduces them into the amplification optical fiber.
The second optical filter unit is provided between the second optical combiner and the amplification optical fiber.
The fiber laser apparatus according to any one of claims 9 to 12.
前記少なくとも1つの第2の励起光源は、複数の第2の励起光源を含み、
前記ファイバレーザ装置は、前記複数の第2の励起光源からの第2の励起光を結合して前記増幅用光ファイバに導入する第2の光コンバイナをさらに備え、
前記第2の光フィルタ部は、前記複数の第2の励起光源のうち少なくとも1つと前記第2の光コンバイナとの間に接続される、
請求項9から12のいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
The at least one second excitation light source includes a plurality of second excitation light sources.
The fiber laser device further includes a second optical combiner that combines the second excitation lights from the plurality of second excitation light sources and introduces them into the amplification optical fiber.
The second optical filter unit is connected between at least one of the plurality of second excitation light sources and the second optical combiner.
The fiber laser apparatus according to any one of claims 9 to 12.
前記第2の光フィルタ部は、信号光の波長の光の透過を抑制するように構成される、請求項14に記載のファイバレーザ装置。 The fiber laser apparatus according to claim 14, wherein the second optical filter unit is configured to suppress transmission of light having a wavelength of signal light.
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